基于冠醚，环糊精，杯芳烃和葫芦脲等合成受体的分子识别和分子开关行为是当今超分子化学领域的研究热点之一。为了进一步研究冠醚准轮烷的形成机制和构筑新型分子开关，本论文设计合成了一系列大环冠醚衍生物，并考察了它们与二吡啶盐乙烷客体分子形成准轮烷的热力学机制；利用某些主体和客体分子对pH值的敏感性设计构筑了两个酸碱可控分子开关体系，在超分子水平下实现了简单分子机器和逻辑门功能。同时，本文还研究了β-环糊精、磺化杯[4]芳烃和葫芦[7]脲与染料客体的键合，并对它们的分子识别行为进行了比较。具体研究内容如下： 1)合成了一系列二苯并-24-冠-8衍生物主体分子；合成了一系列有机阳离子化合物，其中包括：二吡啶盐乙烷衍生物，二级铵客体，紫晶衍生物，二吡啶盐对二苄衍生物，三个基于葫芦[7]脲的[2]轮烷以及两个水溶性卟啉。 2)通过紫外．可见光谱、核磁共振谱和等温微量热滴定等手段研究了二苯并-24-冠-8衍生物与二毗啶盐乙烷衍生物主一客体之间的键合行为，研究发现连接在二苯并-24-冠-8 儿茶酚环上的取代基种类十分显著地影响着分子识别行为和键合热力学。 3)利用二苯并-24-冠-8、二氨基二苯并-24-冠-8和二联吡啶盐乙烷客体，设计构筑了一个三组分的酸碱可控生色分子开关，研究表明这个体系能够实现INHIBIT逻辑门功能。 4)利用对酸敏感的主体二氨基二苯并-24-冠-8和对碱敏感的二级铵客体为基本建筑块，构筑了可受酸碱调控的准轮烷分子开关，研究发现酸和碱的加入都能使该准轮烷解离。 5)对β-环糊精、磺化杯[4]芳烃和葫芦[7]脲与染料客体分子的键合行为进行比较性研究，研究发现，不同类型的主体分子对客体分子的识别能力有着显著的差异。此外，分子识别能力还明显受到pH值、溶剂效应和盐效应等因素的影响。 6)制备了一个基于β-环糊精和葫芦[7]脲的杂[4]准轮烷，通过核磁、质谱等手段进行了表征。