主客体化学是超分子化学里较为重要的一个领域,而分子开关是主客体化学其中的一个重要应用,建立在分子水平之上,随着特殊自然环境条件变化而改变的一个可逆过程,且在显微技术,环境分析等方面体现了重要的作用。自联苯芳烃合成之后,我们研究过烷基化的联苯芳烃的主客体识别,得到了一些客体的键合数据,对比羟基取代的柱芳烃与烷基取代的柱芳烃,我们发现羟基可以与客体更好的键合,之后我们对烷基化的联苯进行修饰,得到了羟基取代的联苯芳烃,本论文主要着重阐述了基于羟基取代的联苯[4]芳烃分子选择性键合行为的研究和分子开关的设计和研究,通过多种方法研究和探讨了它们之间的键合模式和主客体性质,具体内容如下:1.在超分子化学中,新型大环受体的设计和开发及研究主客体性质是一个永久性的具有挑战性的话题。多数的大环芳烃是以单个苯环或者单个杂环为基本单位,而我们课题组设计了以联苯为基本单元,设计合成一类新的大环主体—联苯[n]芳烃。关于甲氧基的联苯[3,4]芳烃的主客体性质我们已经发表过相关的文章,但是关于羟基取代的联苯[4]芳烃的主客体识别还没有进展,所以本论文主要设计研究了阳离子客体以及缺电子的中性客体与羟基联苯[4]芳烃的主客体性质。研究发现,拥有较大有效空腔的羟基取代的联苯[4]芳烃对二茂钴阳离子客体的键合作用最强;与阳性离子的客体相比,中性客体与主体的键合能力较弱。2.众多的外部刺激如温度的改变,pH的改变,氧化-还原的转换以及光的改变等应用在分子开关中,在这些变化中,人们对pH的改变有极大地兴趣,因为它可以快速且有效地达到目的。但是,目前只报道了柱[5,6]芳烃形成pH响应的分子开关,因此我们设想联苯[4]芳烃能否可以与客体有效络合且在酸碱调控下形成分子开关。我们选择N,N’-二甲基二茂铁氨的六氟乙酸盐作为客体进行研究,通过核磁共振1H NMR和高分辨质谱实验,表明羟基联苯[4]芳烃与该客体能够发生键合作用,且在pH的改变下,主客体能够自发的解离和再组装,这是首次基于羟基联苯[4]芳烃在pH改变下形成分子开关的研究报道。