液晶,其在热力学上界于固态和各向同性液体之间,是一种独特的物质状态。由于其外观在两个凝聚态之间,液晶相往往简称为中间相。液晶同时具有固体的有序性和液体的流动性,因此命名为功能性刺激响应软材料,这导致它们在材料科学、生物医学和纳米科学等领域中得到广泛应用。通过将不同的偶联单元如偶氮苯,杂环引入到经典液晶的骨架中,以创造先进的功能纳米材料。第一章介绍了基于偶氮苯Polycatenar液晶化合物的设计合成、分子自组装、光电性质及其离子识别的研究。本章以“Click”反应为关键步骤合成了以偶氮苯为中间核1,2,3-三唑单元在两侧的新型polycatenar液晶化合物AC^m/n和AE^m/n。其中含有两条烷基链的化合物AC¹/14为SmC相,含有六条烷基链的化合物,除了化合物ACb³/12,其余均为六方柱状相(Col_hex/p6mm)。在化合物AC¹/14的SmC相与AC³/14的六方柱状相之间的接触区域,诱导形成了反相的双连续立方相（Cub_V）。本章系统地研究了末端烷基链的数目,长度和种类以及连接基团对液晶相的影响。这些化合物可以在不同的有机溶剂中自组装成具有不同形态的光响应凝胶,还可以作为潜在的连二亚硫酸钠和Fe³⁺的化学传感器。这些多功能材料将在光电,生物和医疗领域都具有很大的应用潜力。第二章介绍了基于二苯砜Polycatenar液晶化合物的设计合成、分子自组装和离子识别的研究。通过不同的连接基团酰胺键（X=CONH）和酯键（X=COO）,我们合成了以二苯砜为中间核1,2,3-三唑单元在两侧的polycatenar液晶化合物FA³/n和FE³/n。其中酰胺键化合物（FA³/n）均不是液晶,含有酯键的化合物FE³/n中FE³/10不是液晶,但随着烷基链的增长,FE³/16表现出为六方柱相。这可能是由于酰胺键的极性、刚硬性大于酯键,从而导致了液晶相的消失。还研究了化合物FE³/16和FA³/16的凝胶性质,而短链化合物不能形成有机凝胶,末端烷基链的长度对化合物形成凝胶可能具有一定的影响。三唑单元的金属识别性质使得这些化合物成为Fe³⁺的化学传感器。第三章中,我们旨在合成以环三磷腈为中间核的树枝状液晶分子。为此,我们设计了两条合成路线,通过调节反应时间和温度,反应溶剂和反应所需的碱,共尝试了8种反应体系。虽然我们获得了所有的中间体,但并没有成功的将目标产物合成出来。我们将在实验过程的一些经验和实验条件进行了总结,希望这对我们以后的研究有所帮助。第四章为相关化合物的详细合成方法和实验步骤以及谱图数据。