超分子化学是一门处于近代化学、材料科学和生命科学交汇的前沿学科,它的研究对象是以非共价键弱相互作用力键合起来的复杂有序且具有特定功能的分子集合体.目前,超分子化学在主客体化学方面(即在自组织、自组装以及自复制方面)的迅猛发展,使得超分子化学成为当今化学研究的一个热门领域之一.瓜环正是基于超分子化学迅猛发展的背景,基于它结构上的特殊性,也于近年来成为超分子化学领域的又一个重要主体化合物而被众多的学者所关注.本文就是针对瓜环的独特结构,考察了它在其中两个领域的应用前景.本文第一部分主要以<1>H核磁共振技术和X-射线单晶衍射分析方法考察了3种瓜环与长链二胺(1,7-庚二胺与1,8-辛二胺)相互作用的结构特征.核磁测定结果表明,Q[7]-C(7)中C(7)可能被包结在Q[7]的空腔内,这样的结构是不适宜于进一步合成轮烷化合物的;而Q[7]-C(8)中C(8)的两键合链端是外露在Q[7]端口,与Q[6]-C(7),Q[6]-C(8)一样,可用于进一步的轮烷合成.而对于Q[8],由于Q[8]的端口、笼体空腔较Q[6]以及Q[7]都大,长链二胺与Q[8]间的相互作用较弱或长链二胺进出瓜环的频率大于核磁共振谱仪的工作时间频率.因此,Q[8]与C(7)或C(8)作用产物的不稳定性可能不适宜于进一步轮烷的合成.本文的第二部分是在国内外同行的研究基础上,探讨瓜环溶解度受金属离子(Pb<2+>、Cd<2+>、Hg<2+>、Pd<2+>、Rh<2+>、In<3+>等)的影响.从溶解度测定结果和单晶测定分析知:瓜环和这些金属离子的作用是比较弱的,未观察到像其它金属离子和瓜环形成的的胶囊状结构超分子实体的形成;瓜环对金属离子的包合沉积能力也有限.目前来说,这几种瓜环用于处理所考察的这几种金属离子的污染治理还不成熟.但是在五元瓜环和铟离子的晶体的晶包堆积图中发现的纳米通道也是很有发展利用前景的,有关这些纳米通道的性质及应用还有待于进一步的考察.