芳香类化合物是我们主要的生活污染物之一,具有毒性大和不易除去的特点,对生态环境和人类健康都可能造成巨大的危害。因此,如何有效地检测这些化学物质对环境科学、分析化学以及生命科学都有着重要意义。荧光化学传感器以其灵敏度高、使用方便、对客体的高度选择性识别等优点成为各种分子、离子的重要检测手段,愈来愈受到人们的关注。我们通过文献调研发现Klamer分子夹是一类优秀的超分子主体分子,而其作为荧光主体分子却鲜有报道。我们尝试Suzuki交叉偶联反应在Kl?rner分子夹骨架上引入具有较合适的激发发射波长、较大的Stokes位移以及较大的荧光量子产率的芳环和芳杂环类荧光发色团,合成了一系列Kl?rner型荧光主体分子夹,并对他们的荧光识别性质进行了研究。金属有机超分子笼状化合物得到了科学家们的持续关注,成为了国内外研究的热点。原因在于笼状化合物不仅具有复杂精巧的立体结构,更重要的是其非常广泛的应用前景。超分子笼状化合物具有规则的内部空腔,因此可以用作超分子容器、超分子反应器以及生物细胞离子通道。同时超分子金属笼还可以广泛应用于分子检测、气体存储与分离、客体包裹与识别、空腔诱导与催化以及药物传输。Kl?rner分子夹具有刚性骨架,可以为超分子金属笼的合成提供很好的方向性和刚性,因此利用Suzuki和Sonogashira交叉偶联反应在Kl?rner分子夹骨架上引入吡啶基团,使其可以与Pt等金属离子配位组装,合成金属笼。此外还对其包裹富勒烯C60的性能进行了研究。以上内容包括以下三个部分:第一部分,简单介绍了超分子化学,并概述了超分子主体分子和超分子组装的发展及其前景,由此确立本文的立题思想。第二部分,通过利用主客体识别机理,设计合成了一系列Kl?rner型荧光主体分子夹,并且通过¹H NMR,¹³C NMR,IR,X-ray单晶衍射和HR-MS等表征手段对这些化合物进行结构确认。我们利用紫外吸收光谱和荧光光谱测试了该类荧光主体分子夹的选择性识别能力,发现这类荧光主体分子夹能够高选择性且高灵敏性地识别7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷（TCNQ）。由此可见,该类荧光主分子夹是一类优秀的中性客体识别主体,其潜在的光电性质还在进一步的研究之中。第三部分,通过在Klamer分子夹骨架上引入吡啶基团,合成Klamer型有机配体,与Pt进行配位组装,构筑了一系列超分子金属笼,该系列金属笼通过¹H NMR,³¹p NMR、DOSY和ESI-TOF-MS等表征手段对这些化合物进行结构确认。我们对这些金属笼对C60的包裹性能进行了探究,这些结果已得到了 ESI-TOF-MS和¹H NMR的确认。对于合成的金属笼在客体包裹与识别、分子检测、气体存储与分离、药物传输以及空腔诱导反应与催化等方面的应用,我们还在进一步的研究当中。