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柱芳烃是由对苯二酚或对苯二酚醚通过亚甲基在苯环的对位连接而成的一类环状低聚物,由于其外观和形状类似柱状,故被称为“柱芳烃”。近年来,研究者发现了柱芳烃具有结构稳定性、易于功能化和良好的主客体化学性能等特点,并且广泛应用于药物控释系统、人工跨膜通道、金属有机骨架、传感与检测、功能化材料等领域。因此,继续合成和研究柱芳烃超分子体系显得越发重要。本文设计合成了一系列具有应用前景的柱[5]芳烃席夫碱衍生物,研究了它们对于金属离子的识别性能。具体内容如下:1.通过文献调研,选择合适的柱[5]芳烃化合物合成路线,对其工艺条件进行优化,并进行放大反应,筛选得到了较为理想的合成柱[5]芳烃化合物的工艺条件。2.利用柱[5]芳烃化合物与对羟基苯甲醛或香兰素发生烃基化反应,得到12个芳醛类衍生物;再与水杨酰肼或吡啶酰肼缩合生成24个酰腙类席夫碱,并用紫外光谱法研究了该类席夫碱对金属离子的识别性能。对所有化合物的结构进行NMR、IR、ESI-MS等表征,培养得到5个化合物单晶,用X-射线单晶衍射方法测定其晶体结构。3.通过盖布瑞尔反应,对柱[5]芳烃化合物进行功能化,合成了 6个柱[5]芳烃脂肪胺衍生物,再与水杨醛、5-氯水杨醛、5-溴水杨醛或3,5-二叔丁基水杨醛反应生成24个水杨醛类席夫碱。用紫外光谱法和荧光光谱法,研究了该类席夫碱对金属离子的识别性能。对所有化合物的结构进行了 NMR、IR、ESI-MS等表征,培养得到8个化合物单晶,用X-射线单晶衍射方法测定其晶体结构。4.以柱[5]芳烃芳醛类衍生物为原料,与柱[5]芳烃酰肼、吡啶二酰肼、1,2-二氨基硫脲乙烷或1,6-二氨基硫脲己烷等反应,合成得到含有席夫碱结构的17个柱[5]芳烃二聚体化合物和6个柱[5]芳烃三聚体化合物,并对所有化合物的结构进行NMR、IR、ESI-MS等表征。