近些年超分子化学领域中的大环化学发展迅速,具有分子识别能力的有机化合物的设计、合成与应用成为超分子化学和有机化学的研究热点之一。环蕃作为主-客体化学领域中非常具有代表性的主体化合物已经在诸多领域中取得了令人瞩目的成果。本论文以合成新型的氮杂环蕃为目标,通过用三聚氯氰和别的一些简单化合物在比较温和的条件下合成了三大类新型环蕃化合物。全文共分五部分,主要研究内容和结论如下：第一部分简单介绍了超分子化学中的主体化合物冠醚、环糊精、杯芳烃、环蕃、葫芦脲、卟啉和酞箐、环肽等的基本概念和进展概况。较详细地介绍了环蕃的五种合成方法及其在应用方面的研究。第二部分利用三聚氯氰、对硝基苯酚、苯酚、甲醇钠、4,4’-二氨基二苯甲烷和三乙胺合成了单环环蕃1-5a、1-5b、2-3a、2-3b、2-4、2-5a、2-5b。结果表明：在合成环蕃1-5a和1-5b时,硝基的还原是关键步骤；在合成2-3a、2-3b、2-4、2-5a、2-5b时,辅酸剂的选择非常重要。另外,所有成环步骤都需要在高度稀释下进行,否则得到的是链状高聚物。第三部分以三聚氯氰、4,4’-二氨基二苯甲烷、邻苯二胺和1,6’-己二胺为原料合成了双环环蕃3-3和3-5。飞行质谱显示有目的产物的峰,证明的确合成出了该化合物,但是由于双环环蕃极难溶解,无法对其分离纯化,导致元素分析与理论值相差较大。如何能提高双环环蕃的溶解性是后续工作的重点和难点。第四部分鉴于前面所合成的环蕃溶解性均比较差的特点,本部分的重点就是提高环蕃的溶解性,通过给环蕃引入活性基团,成功合成出了可溶性环蕃4-3、4-5、4-6、4-7。同时用水热法对它们进行了晶体培养,得到了4-3和4-6的晶体,并用X-射线单晶衍射对其结构进行了表征。第五部分用环蕃中间体对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等三种细菌作了生物测试实验,发现用于生测的中间体均有灭菌或抑菌作用,其效果与分子中所含的氯原子个数有关,随着分子中氯原子个数的减少,它的杀菌或抑菌作用也在逐渐变弱；另外还对合成出的可溶性环蕃4-3和4-6进行了金属阳离子识别实验,紫外吸收谱图显示,对于不同族的金属离子,只有过渡金属中的一些离子能被识别。