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杯芳烃作为继冠醚和环糊精后的“第三代超分子”,在分子识别、分子组装、化学传感器和光电材料等方面得到了广泛的应用。以金属单元代替杯芳烃中起桥连作用的亚甲基形成的金属杯芳烃,为杯芳烃化学的发展提供了一个新的方向。近年来,随着超分子化学的迅速发展,以多N-杂环卡宾为配体构建的三维金属超分子引起了化学家们的浓厚兴趣。与传统的N/O/P-M配位键组装的金属超分子相比,由C-M键组装而成的N-杂环卡宾金属超分子是一类性质更为稳定、结构更为丰富的拓扑结构。鉴于N-杂环卡宾金属超分子的稳定性和结构多样性,本论文设计合成了一系列新型的双N一杂环卡宾金属杯芳烃。1.以四分之一杯[4]芳烃碎片、半杯[4]芳烃碎片、半杯[6]芳烃碎片、半杯[8]芳烃碎片为桥连基团,合成了一系列杯芳烃碎片桥连的二咪唑盐配体L1-L18。通过Ag2O法合成了双(N-杂环卡宾-银-N-杂环卡宾)桥连杯芳烃碎片的金属杯芳烃L1Ag-L15Ag。利用1H NMR、13C NMR、ESI-MS、单晶X-射线衍射和元素分析等手段对新化合物进行了表征。以咪唑N原子上取代蒽荧光团的L3Ag,L8Ag、L13Ag为主体分子,利用荧光光谱研究其对中性分子的识别性能。金属杯[6]芳烃L3Ag可包结识别1,4-对苯醌；金属杯[8]芳烃L8Ag与金属杯[10]芳烃L13Ag对富勒烯C60、C70具有识别作用。2.半杯[4]碎片桥连的二咪唑盐配体L7、L9与等摩尔当量的醋酸汞反应,同时得到单核和双核金属配合物。稀溶液利于单核金属配合物L7Hgl、L9Hgl的形成；高浓度利于双核金属配合物L7Hg2、L9Hg2的形成。金属杯[8]芳烃L7Hg2选择性识别分子尺寸较大的4,4’-偶氮吡啶、反式偶氮苯和二苯乙炔。3.合成了5,8-二亚甲基喹啉桥连的二咪唑盐L19-L21。配体L19-20与Ag2O、 Hg(OAc)2反应形成了双核金属配合物L19Ag和L19Hg。配合物L19Ag中Ag+与两个卡宾碳原子配位,形成一个“开”式大环；而L19Hg中Hg2+除了与两个卡宾碳原子配位还与喹啉的N原子存在弱配位,形成一个“关”式大环。二者的紫外、荧光光谱性能较为相似。