超分子化学是具有良好发展前景的高度交叉学科,因在材料科学、生命科学等领域做出突出贡献,近些年来受到广泛的关注。其与大环化学的发展密切相关。基于大环主体的主-客体化学是构建功能性超分子体系的重要手段之一,其发展在超分子领域更是具有无限潜力。基于水溶性大环主体化合物构建的超分子两亲性组装体以及超分子络合物已经被广泛的应用在药物控释、多色发光、分析传感等方面。为了更好地研究以杯吡啶盐为主体、以阴离子药物分子为客体的主-客体之间的超分子相互作用规律及其应用,我们进行了如下工作:1、我们对水溶性大环主体杯吡啶盐与阴离子药物客体分子培美曲塞二钠（Alimta）构建的超分子组装体进行了研究。研究结果表明杯吡啶盐与Alimta依靠电荷转移以及静电相互作用,以1:2的比例键合构建超分子两亲组装体。该超分子两亲组装体呈现出实心球体的结构,且具有良好的时间、离心稳定性,在一定浓度的盐溶液中也可表现出优良的稳定性。杯吡啶盐与Alimta在生理盐水浓度的Na Cl溶液中也可构建组装体,因此该超分子两亲组装体可能在人体内发挥作用。进一步研究发现,杯吡啶盐–Alimta超分子组装体的最佳p H值是5,这是适宜癌细胞生存的弱酸性环境。因此,该超分子组装体有望在改善抗癌药物性能方面发挥作用。这一研究对探索杯吡啶盐与阴离子药物客体分子之间的超分子相互作用具有重要意义。2、我们探究了杯吡啶盐和阴离子客体喜树碱钠（CPT-Na+）之间的超分子相互作用。通过多种不同的测试方法以及计算模拟的方式对二者之间的主-客体相互作用进行了深入研究,确定了二者通过静电以及电荷转移相互作用键合构建超分子络合物。在此基础上,深入探索了杯吡啶盐和CPT-Na+分别对p H值的响应性。研究表明,在碱性条件下杯吡啶盐的亚甲基桥发生去质子化,提高了该分子的共轭程度,生成去质子化杯吡啶盐（deprotonated-calixpyridinium）,其溶液由无色变为黄色,伴随着黄绿色荧光的出现。这一荧光大环骨架的发现将在很多领域得到应用,并为开发其它荧光大环骨架提供了新思路。在此,拥有黄绿色荧光的deprotonated-calixpyridinium与拥有蓝色荧光的CPT-Na+键合得到的超分子络合物具有接近白光的荧光发射,CIE坐标显示为（0.28,0.38）,实现了多色发光。3、我们探究了在中性条件下构建的杯吡啶盐–CPT-Na+超分子络合物随p H值的荧光变色情况。结果显示,该超分子络合物在p H值为6时显示客体喜树碱钠的蓝色荧光。随着p H值的升高,去质子化杯吡啶盐的荧光逐渐发射,导致络合物荧光呈现趋于白光的颜色变化,CIE坐标为（0.23,0.30）。因此,杯吡啶盐–喜树碱钠超分子络合物有望作为荧光传感器实现对碱性化合物的检测。在此,该荧光传感器被应用于精氨酸检测,并实现了在水溶液和真实样品尿液中对精氨酸的高选择性检测。响应时间为30分钟,再现性良好,检测限与文献中报道的精氨酸检测限在同一数量级。这一荧光传感器的构建为碱性化合物的检测提供了全新思路。