铰接十四元瓜环（tQ[14]）由26个亚甲基与14个苷脲单元相互连接,扭曲旋转并关环形成,与阿拉伯数字“8”的形状比较类似。铰接十四元瓜环结构与其他普通瓜环不同,其具有两种不同的空腔（一种是两个位于边缘位置的空腔,而另一种是位于中心的一个空腔）。本文主要是以铰接十四元瓜环作为主体,以杂环类染料,如噻唑环类花菁染料(（3,3-二乙基硫菁碘盐（DTTHC）、3-乙基-2-[3-（3-乙基-3H-苯并噻唑-2-基烯）-丙烯基]-苯并噻唑嗡碘盐（DTCI））、苯乙烯基喹啉类染料（（2-[4-（二甲基氨基）苯乙烯基]-1-甲基喹啉碘化物（DASQMI）、4-（4-二甲氨基苯乙烯基）喹啉硝酸盐（DSQ））及喹啉环类花菁染料（1,1-二乙基-2,2-碘化氰（PIC）、1-乙基-2-[3-[1-乙基-2-（1H）-喹啉亚基]-1-丙烯基]喹啉翁氯盐（PIN））作为客体,利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱、核磁共振波谱等方法研究了主客体之间的相互作用。构筑了tQ[14]@DTTHC、tQ[14]@DASQMI等超分子体系,对金属离子进行识别;还利用tQ[14]与PIC、PIN主客体作用的性质对PIC、PIN的聚集体进行控制。为铰接十四元瓜环的性能研究提供了思路和方法,为金属离子的识别提供了新的检测手段,还为控制花菁染料的聚集与解聚提供了一定的实验依据。主要的研究内容和结果如下:首先,采用紫外可见吸收光谱（UV-Vis）、荧光光谱法（IF）、等温滴定量热法（ITC）、二维扩散排序核磁共振谱（DOSY）等研究了tQ[14]）与DTTHC、DTCI两种噻唑环类花菁染料之间的相互作用。通过核磁共振氢谱可以看出客体是位于tQ[14]的端口处。构筑了tQ[14]@DTTHC超分子体系,研究了tQ[14]@DTTHC对金属离子的识别性能。实验发现瓜环与客体在低比例时,体系中加入Ba²⁺、Hg²⁺体系荧光发生降低;而在高比例时加入Hg²⁺时溶液出现浑浊,过滤得到的固体具有荧光,通过扫描电镜、透射电镜等手段对固体进行研究,发现其为绿色荧光的非晶形固体。采用原子吸收光谱法研究了Hg²⁺离子与高比例体系反应前后的浓度的变化,研究发现其去除率达到89.17%,表明高比例体系对Hg²⁺去除的效果比较好。其次,通过紫外可见吸收光谱法（UV-Vis）、荧光光谱法（IF）、等温滴定量热法（ITC）等常见的分析方法研究了tQ[14]与DASQMI、DSQ两种苯乙烯基喹啉染料之间的相互作用。构筑了tQ[14]@DASQMI超分子体系,探究这种超分子体系对金属离子的识别情况,当体系中加入Ba²⁺、Hg²⁺、Fe³⁺时体系荧光发生降低,实验表明tQ[14]@DASQMI体系对Hg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺具有选择性识别。计算得到其检出限分别为7.89×10^-77 mol/L、5.75×10^-77 mol/L、1.39×10^-77 mol/L。最后,通过紫外可见吸收光谱（UV-Vis）、等温滴定量热法（ITC）等常见分析手段研究了tQ[14]与PIC、PIN两种喹啉环类花菁染料之间的相互作用,通过核磁共振氢谱得到喹啉环类花菁染料与t Q[14]作用模式。还研究了聚丙烯酸钠盐（PAA）与PIC、PIN之间的相互作用。研究结果表明PAA的加入能够促使PIC形成J-聚体,促使PIN形成H-聚体,而又通过加入tQ[14]使得花菁染料聚集体的解聚。实现了对花菁染料聚集体的控制,为全面地了解花菁染料的聚集体提供了一定的实验依据。