传统的逻辑门是建立在硅基的材料上,其输入和输出信号均以电流的形式进行运算,运算规则是二进制运算,随着摩尔定律的失效和物理空间的限制,传统的逻辑门遇到瓶颈,因此我们亟需一种新的逻辑门。自从de Silva在1993年首次提出了第一个分子水平的AND逻辑门,分子逻辑门这个领域受到越来越多科研工作者的青睐,和传统的逻辑门相比,分子逻辑门具有一系列的优势,如可以在纳米级别中进行运算,不需要导线,分子可调控,运算更快等。芳基马来酰亚胺是一种很好的荧光团,具有稳定性好,高的荧光量子产率,易于修饰,易于合成等优点,因此其可以应用在离子检测,固态荧光信息存储,OLED等领域,本文基于芳基马来酰亚胺为荧光团合成了一系列的化学传感材料,将其应用在分子逻辑门中,具体内容如下:一、以吲哚马来酰亚胺为荧光团,分别以氮杂冠醚和苯并冠醚为受体合成了两个化学传感分子,其结构经质谱、核磁得到验证。其中在离子检测性能的研究中发现对不同的金属离子有不同的荧光响应,基于这个性质,可以设计出分子键盘锁,4:2型编码器,INH逻辑门,反数据开关器。二、为了提高荧光强度,分别以苯基马来酰亚胺和对甲氧基苯基马来酰亚胺为荧光团,以N,N-二甲基氨基为受体合成了两个化学传感分子,其结构经质谱、核磁得到验证。其中在离子检测性能的研究中发现对不同的金属离子有不同的光谱响应,而且检测过程中其光谱会随时间有所变化,基于这些性质,可以设计出具有顺序性的半加法器,复杂的分子键盘锁。三、为了提高配位能力,分别以苯基马来酰亚胺和吲哚马来酰亚胺为荧光团,以二-(2-吡啶甲基)胺(DPA)为受体合成了两个化学传感分子,其结构经质谱、核磁得到验证。其中在离子检测性能的研究中发现对不同的金属离子有不同的荧光响应,基于这个性质,可以设计出INH门,分子键盘锁。