自1991年Arduengo第一次分离得到了游离的N-杂环卡宾(简称NHC)以后,N-杂环卡宾引起了广泛的关注,这一领域成为最近几年有机化学的研究热点之一。N-杂卡宾作为σ给电子配体,可以和多种金属配位,形成的金属络合物在许多方面都优于相应的膦配体的络合物,它们具有膦配体金属络合物无法比拟的良好的空气、水和热稳定性。另一方面,金属大环化合物,如金属冠醚、金属环番等,在分子识别,催化等方面有重要的应用价值,它们的合成,结构及性能研究一直是金属有机化学的研究热点。文献中由膦配体等配体连接的金属冠醚、金属环番已有报道。然而,由N-杂卡宾连接的金属冠醚、金属环番还鲜有报道。论文设计合成了一系列苯环、蒽环桥联的双咪唑配体,利用这些配体制备了N-杂环卡宾连接的单核金属冠醚和双核金属环番,并利用核磁共振,元素分析和X-射线衍射表征了它们的结构。通过研究上述金属冠醚与双核金属环番的晶体结构,发现配位点的空间因素是上述金属冠醚成环的主要原因,而π-π作用则是形成双核金属环番主要内在驱动力。论文还在高稀浓度下首次合成了基于咪唑盐的连有醚氧链的柔性非金属环番化合物,并用X-射线衍射表征了它们的结构。另外论文还合成了一些基于咪唑盐的主体化合物,用紫外-可见光谱分析方法初步研究其对一些阴离子的生色化学传感性。