具仿生功能的化合物的设计合成及识别性能研究是超分子化学前沿领域富于挑战性的课题之一.钳形(cleft type)化合物以它们在分子识别方面的特殊性质,近年来引起了广泛地的研究兴趣.主要由天然氨基酸组成的类肽是一类特殊的主体分子,因其生命相关的特性从发现至今已在离子识别和自组装方面取得了意义重大的研究成果.该文尝试将钳形化合物和类肽的优势结合起来,设计将天然氨基酸引入钳形化合物体系,合成了一类新型主体分子,并初步研究了它们对离子的识别效果.另外,合成了以上主体分子的过渡金属配合物,通过顺磁手段进行了研究.取得了一些初步的研究成果.该文主要包括以下内容:一.设计合成了4个含不同L-氨基酸的双S系列钳形类肽化合物la-ld;5个含不同L-氨基酸的双N系列钳形类肽化合物2a-2e,主要化合物均经过了HNMR鉴定和质谱、元素分析的测试.另外,合成了9个上述主体分子化合物的过渡金属配合物4a-4i,配合物用IR、MS进行了鉴定分析.同时,我们在肽合成过程中,优化了反应方法,简化了反应路线,达到了提高产率,减少污染的目的.二.用紫外可见光谱滴定法研究了1a-1d及2a-2e在乙腈溶液中对卤素负离子、磷酸二氢根负离子及过渡金属阳离子的识别能力.发现:双S、双N两系列钳形类肽对负离子没有识别能力;双S系列中1b能高度选择性的识别过渡金属中的铜离子;双N系列钳形类肽均对过渡金属中铜、镍离子有识别能力,但是和钴离子没有作用.不能识别负离子可能是由于主体分子中骨架有一定柔性,所以多个氢键不能形成对客体负离子的协同作用.双N系列与双S系列相比对过渡金属离子有较强的络合能力,可见杂原子氮在主体分子识别过渡金属离子过程中起着重要作用,它们首先络合金属离子,稳定主体分子构型后,其它络合位点协同作用,完成了对金属离子的识别.三.我们用顺磁手段对合成的顺磁性过渡金属铜(Ⅱ)配合物进行了研究,结果发现双N系列钳形类肽金属配合物的顺磁谱基本相同,显现正常轴对称特征的ESR谱,g<,∥>>g<,⊥> ,可判定为平面正方形铜(Ⅱ)配合物.而双S系列中1b与铜离子形成的金属配合物顺磁谱有与其他金属配合物不同的顺磁信号,观测得到典型的倒置谱,即平行弱峰出现于高场部位,而垂直强峰出现在波谱的低场部位,其g∥ ,可判定为压缩畸变八面体铜(Ⅱ)配合物.