通过非共价键相互作用将多个准轮烷单元引入聚合物骨架中，所得到的结构更为复杂的超分子组装体即为聚准轮烷。根据准轮烷基团所处的不同位置可以将聚准轮烷分为三种类型：主链型、侧链型和其它类型(如支化和网状聚准轮烷等)。聚准轮烷由于在刺激响应性材料、自修复材料、分子机器及荧光传感器等领域有着潜在的应用价值，近年来引起了科研工作者们极大的兴趣。2008年，Ogoshi等首次报道了一种新型的环状主体分子——柱芳烃，它具有高度对称的柱状结构以及富电子的空腔。这种独特的刚性结构，使柱芳烃能够高效地识别某些特定的客体分子。因此，柱芳烃已被用于构筑聚准轮烷、囊泡、分子弹簧、纳米管以及其它功能化的超分子体系。本文利用柱芳烃与正电性和中性客体分子之间的主客体相互作用构筑了三种超分子聚准轮烷，并对聚准轮烷体系的性能及其应用进行了研究。同时，我们还合成了一系列含二茂铁和芴基团的客体化合物，并探讨了氧化剂KMnO4对该系列化合物发光性能的影响。现将各章节的内容介绍如下：在第二章中，我们采用铜催化的端炔均相偶联反应成功制备了含有柱[5]芳烃基团的共轭聚合物（P1），并通过柱[5]芳烃与正辛基吡嗪六氟磷酸盐之间的主客体相互作用构筑了一种新的侧链型聚准轮烷。由于P1中的共轭骨架可以向正辛基吡嗪阳离子发生有效的电子转移，相对于P1的强荧光发射，侧链型聚准轮烷的荧光发射强度较弱。随着Cl的不断加入，聚准轮烷发生解组装，从而使P1的荧光发射强度得到部分恢复。此外，Br和I的加入也能够使聚准轮烷体系的荧光发射强度增强，并且荧光发射强度按照I <Br <Cl的顺序增大。在紫外光（365nm）照射下，可以裸眼观察到这种荧光发射强度的差异，这可能是由Cl、Br和I与正辛基吡嗪阳离子形成离子对时结合能力的不同所引起的。在第三章中，我们设计并合成了脲基嘧啶酮（UPy）双功能化的柱[5]芳烃（UPyP5），基于四重氢键脲基嘧啶酮基团的自互补二聚作用在较高的浓度下制备得到了线性超分子聚合物，采用粘度测试的方法计算出UPyP5在CHCl3/CH3CN（v/v=1.5:1）中的临界聚合浓度约为19mM。将双联吡啶盐（D1）加入到UPyP5的溶液中，D1中的联吡啶基团能够穿入到柱[5]芳烃空腔内部形成互穿结构，从而使由四重氢键连接的线性超分子聚合物进一步交联成为网状聚准轮烷，并通过变浓度核磁共振氢谱，二维扩散排序核磁共振谱（DOSY），比浓粘度测试和动态光散射实验（DLS）证实了网状聚准轮烷的存在。此外，透射电子显微镜（TEM）照片显示该超分子组装体在固态下形成了球状结构。在第四章中，我们采用铜催化的“点击”化学反应合成了柱[5]芳烃功能化的四苯基乙烯衍生物（TPEP5）以及含有三氮唑基团的中性客体分子（G2），并利用柱[5]芳烃与G2之间的主客体相互作用制备了网状聚准轮烷。由于四苯基乙烯基团上苯环的内旋转通过非辐射的途径消耗了激发态的能量，TPEP5溶液的荧光发射强度较弱。然而随着G2的不断加入，G2穿入到柱[5]芳烃的空腔内部形成了网状聚准轮烷，使四苯基乙烯基团上苯环的内旋转受到限制，阻碍了非辐射能量的耗散，导致TPEP5的荧光发射强度逐渐增强，表明TPEP5为典型的聚集诱导发光分子。此外，向网状聚准轮烷溶液中加入竞争客体分子己二腈后，该聚准轮烷发生解组装，有利于四苯基乙烯基团的内旋转，从而使荧光发射强度减弱。在第五章中，我们通过Suzuki偶联反应合成了二茂铁基团存在于侧链（FFB1）、主链（FFB2）和端基（FFB3）的三种客体化合物。二茂铁基团可以通过分子内的光致电子转移过程使FFB1、FFB2和FFB3在四氢呋喃溶液中的荧光强度发生猝灭。但是，当向FFB1、FFB2和FFB3的溶液中分别加入氧化剂KMnO4后，溶液的荧光发射强度均显著增强，最大可增至75倍。荧光增强的幅度、对氧化剂的响应时间等性质受到二茂铁在共轭化合物中的位置以及个数的影响。实验结果表明，当分子中含有一个二茂铁基团时，其荧光增强是线型增长的，响应时间较短；当共轭分子中含有两个二茂铁基团时，其荧光强度的增长成二次函数关系，且其响应时间较长。此外，利用全丁氧基柱[6]芳烃与二茂铁离子之间的主客体相互作用制备具有氧化还原响应性的络合物的研究工作也正在进行当中。