超分子化学是一门研究分子组装和分子间键的化学,其中主客体间独特的弱相互作用的成键概念打破了传统化学的成键模式。金属-有机笼状化合物作为超分子化学的一个重要分支具有丰富的结构和特定的空腔尺寸,对于特定的客体分子可以实现选择性的包合,其丰富的主客体化学性质,使其在分子识别、光催化制氢等方面有着显著的优势。基于Ln（Ⅲ）离子的金属-有机笼状化合物因其在可见区尖锐的特征荧光发射使其在识别领域具有很好的应用前景。但是不同于研究广泛的过渡金属,Ln（Ⅲ）金属具有可变的配位数（3-12）以及灵活多变的配位构型,使得构筑预定的结构变得十分的困难。本文以具有良好光活性的三苯胺基团为母体通过酰胺键与2,2’-联吡啶连接,合成了具有C₃对称性的三臂三齿（NNO）配体L1,将其与Eu（Ⅲ）组装得到一例具有光活性的四面体状金属-有机笼状化合物Tet-Eu,其中配体L1作为天线基团实现了对Eu（Ⅲ）离子的敏化发光。利用金属-有机笼状化合物Tet-Eu实现了对氟离子和爆炸物2,4,6-三硝基苯酚的双重选择性识别,并以荧光猝灭的形式输出识别信号。同样以三苯胺基团为母体通过酰胺键与2,2’-联吡啶连接,合成了具有C₃对称性的三臂两齿（NN）配体L2,并用其构筑了两例具有氧化-还原活性的四面体金属-有机笼状化合物Tet-Co和Tet-Ni,来模拟自然界中能够催化光解水还原质子产生氢气的金属酶的作用方式。金属-有机笼状化合物Tet-Co和Tet-Ni均能通过氢键作用及静电作用与光敏剂荧光素形成1:1主客体包合物,并发生一个主客体间的光诱导电子转移过程。笼状结构包合荧光素后形成了主客体超分子体系,拉近了光敏剂与催化中心间的距离,从而加快了从光敏剂到光催化剂间的电子转移速率,并且超分子体系的形成稳定了荧光素客体分子,从而提高了光催化分解水制氢效率。