超分子化学的发展使得科学家们可以利用小分子通过非共价键作用构筑结构复杂功能特异的分子聚集体,从而得到不同于传统分子的材料性质。超分子材料,在本质上是一种动态的材料。其可定义为：材料的各个组成部分通过可逆的非共价键(或动态的共价键)连接起来,同时在特定的环境下可进行自发且连续的自组装和解组装过程。这类“非共价键的”材料拥有可循环利用性和刺激响应性等特点。多级正交自组装是一种高效且强有力的自组装策略,利用这一方法可以高效地制备合成简单、结构复杂、功能独特的超分子材料。本论文正是利用这种优异的方法通过整合多种非共价键作用力构筑功能性的超分子聚合物材料。论文的主体内容主要包括以下六个部分：第一部分,我们设计并合成了一个含有苯并-21-冠-7主体单元和二级铵盐客体单元的AB型单体。通过有苯并-21-冠-7/二级铵盐主客体识别作用,这一AB单体在氯仿中自组装形成线形超分子聚合物。由于良好的主客体络合能力和柔软的烷基链的存在,使得这一超分子聚合物具有高的粘度和相互缠结的能力。进一步,通过静电纺丝技术,我们制备了由低分子量单体组装形成的超分子聚合物纳米纤维。第二部分,利用正交的主客体化学和金属配位化学,我们构筑了完全由小分子构筑基元组成的交联超分子聚合物网络。该种超分子聚合物不仅具备凝胶-溶胶转变的四重环境响应性,而且具有可调控的微观网络结构。流变学研究表明此超分子聚合物网络具有良好的粘弹性和机械性能,这种性质在小分子组装体中是非常少见的。更为重要的是,此研究中制备了小分子弹性体,而此前所报道的弹性体都是通过传统高分子交联而得到的。这些优异的性质主要来自于主客体化学和金属配位化学的协同作用以及非共价键反应的动态可逆性。第三部分,利用金属配位化学高效地制备了含有四重氢键位点修饰的离散型金属大环。研究发现,通过聚合菱形的大环单体,可以得到线性的菱形聚合物,该聚合物在二氯甲烷中自组装形成了纳米棒结构。进一步,通过简单的改变组装基元,菱形的单体可以转变为六角形单体,从而超分子聚合得到了六角形的超分子聚合物网络结构。该结构展示出了良好的高分子性质,例如良好的溶胀效应。进一步,从该网络结构出发可以制备出微米级纤维,这种纤维展示出了良好的柔韧性与延展性,可以打出纤维结。研究发现,通过引入离散的大环进入超分子聚合物中,可以赋予超分子聚合物材料额外的适应性。第四部分,通过利用多级正交的金属配位化学和多重氢键作用,我们构筑了[G1]-[G3]-树枝状超分子聚合物。我们首先制备了四重氢键功能化的菱形树枝状分子,接着通过四重氢键驱动的超分子聚合高效地得到了树枝状超分子聚合物。这类超分子聚合物不但保留了传统树枝状聚合物的结构特点,同时又具备了超分子聚合物独特的动态可逆性特点,代表了一种新颖的结构复杂的超分子材料。第五部分,通过利用多级正交的金属配位化学、主客体化学和超分子聚合,我们构筑了包含六角大环空腔的超分子聚合物网络凝胶。空腔核的引入使这一网络凝胶具备了潜在的吸附、分离、催化、主客体识别等应用。此外,双重的刺激响应性行为使得该材料具备了可降解性质。第六部分,受到自然界中小分子通过多级自组装形成功能化组织结构的启发,我们利用金属配位化学高效地制备了具有平面刚性结构的双亲性离散金属大环。研究发现,通过调节亲水段结构与组装条件,这类双亲性金属大环可以实现多级自组装纳米结构的转化,例如从简单的胶束转变为纳米纤维和纳米丝带。进一步,利用这类双亲性分子的亲疏水作用力和分子间π-π作用,含Pt离散金属大环的水凝胶也被成功制备,这为进一步研究功能软材料提供了基础。