1.文献综述：阐述了阳离子识别的最新研究进展，主要从以下几个方面进行了剖析：（ⅰ）概述了分子识别的原理、阳离子识别的意义；（ⅱ）阳离子结构特点对主体设计的影响；（ⅲ）以巯基为识别位点的受体分子；（ⅳ）以羟基为识别位点的受体分子；（Ⅴ）以胺基为识别位点的受体分子；2.本章设计合成了两种简单的基于巯基噻二唑类化合物，利用UV‐Vis及1HNMR考查了其在不同的含水介质以及HEPES的缓冲溶液中与十种阳离子的识别作用。结果表明，在UV‐Vis光谱上，在主体中加入Zn²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Fe³⁺,Hg²⁺, Ag⁺, Ca²⁺和Cu²⁺时，主体分子1在DMSO溶液中仅对Hg²⁺有显著识别效果，主体1的吸收峰有明显的蓝移。通过紫外滴定与1H NMR滴定进一步证明了主体分子与Hg²⁺之间是以配位键作用方式相结合，并形成了稳定的配合物。基于以上实验结果，当体系的含水量提高到30%与50%时，在紫外‐可见光谱上，受体1仍仅对Hg²⁺有专一的选择性识别，甚至将含水量提高到70%时，受体1对Hg²⁺也有识别效果。当在pH = 7.2的HEPES的缓冲溶液中，受体1对Hg²⁺也表现很高的灵敏度，顺利排除了受体识别Hg²⁺时pH值的干扰。3.本章设计合成了两种基于三唑杂环的阳离子识别受体，利用UV‐Vis及1HNMR考察了受体在DMSO以及（10%） H2O‐（90%） DMSO溶液中分别与Zn²⁺,Pb²⁺, Cd²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Fe³⁺, Hg²⁺, Ag⁺, Ca²⁺和Cu²⁺等阳离子的相互作用。结果表明，主体分子3与Cu²⁺离子形成稳定的配合物，溶液由无色转变成黄色，吸收峰在紫外‐可见光谱上也有明显的红移。通过改变与Schiff碱相连的苯环上有无羟基取代基可有效调控识别结合作用的选择性，带有酚羟基的受体3与不带酚羟基取代基的受体4相比，受体3对Cu²⁺显示出高效的专一的选择性识别，说明受体3的空间构型更有利于配位键的形成。且利用EDTA的强的络合能力，证明了受体3与Cu²⁺的作用是可逆的。并测得受体3识别Cu²⁺的最低检测浓度在ppm范围。4.本章设计合成了两种N－苯基－N’－（2－乙酰氧基苯甲酰基）硫脲衍生物。并进行了初步的阳离子识别研究，研究结果表明，在主体的DMSO溶液中加入Zn²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Fe³⁺, Hg²⁺, Ag+, Ca²⁺和Cu²⁺等阳离子时，主体5和6均对汞离子表现出很好的选择性与灵敏性，通过紫外滴定试验，也证明了受体与汞离子形成了稳定的配合物，并测得受体识别汞离子的最低检测限可达10^‐6的数量级，且该类化合物对植物生长具有一定的调节作用。