将光响应模块引入组装基元中用以构筑具有光刺激响应性的超分子自组装体系,并实现其结构和功能的时空可控性调控,是超分子化学和功能材料领域的一个重要研究内容。本论文主要利用了基于萘（NAP）与三唑啉二酮（TAD）衍生物的绿光诱导环加成反应（黑暗条件下发生裂环反应）,分别构筑具有独特光门控大环穿梭行为的光响应[2]轮烷和光响应非平衡态氢键超分子聚合物体系。具体研究内容包括以下两个方面:在第一部分工作中,设计并合成了一类光门控光响应[2]轮烷分子梭（R1）,其分子结构由含有偶氮苯（AB）、萘（NAP）和联苯（BP）单元识别位点的哑铃状轴线分子以及缺电性四价紫精环蕃(CBPQT4+)大环组成。实验研究表明,在交替的紫外光（λ=379 nm）/蓝光（λ=440-450 nm）照射条件下,R1分子轴线上的AB单元可以发生可逆的Z/E光异构化,并驱动CBPQT4+大环在AB和NAP/BP单元之间进行穿梭运动。在绿光（λ=520-525 nm）照射下,处于E-R1轴线中间的NAP单元能够与溶液中的丁基三唑啉二酮（Bu-TAD）分子发生环加成反应,生成含有大空间位阻NAP-TAD加合物的轮烷分子E-GR1。此时,即使在紫外光（λ=379 nm）照射条件下E-GR1也不能发生光驱动的CBPQT4+大环穿梭运动。然而,在黑暗条件下,E-GR1轴线中间的NAP-TAD加合物可以发生热驱动的裂环反应而被去除,进而恢复CBPQT4+大环的穿梭运动能力。因此,通过紫外光/蓝光以及绿光/热的正交光刺激可以对R1的光“开/关”行为进行光控。在第二部分工作中,设计并合成了分子两端分别含有四重氢键脲基嘧啶酮（UPy）单元和NAP单元的线性单体M1,分子两端含有UPy单元且中间含有NAP单元的线性单体M2,以及分子两端含有TAD单元的交联分子T1。实验研究表明,两个M1分子可以在氯仿溶液中通过UPy单元之间的四重氢键二聚作用形成二聚体M12,但由于二聚体M12与T1不能发生有效的绿光（λ=525 nm）驱动环加成反应而无法得到瞬态线性氢键超分子聚合物SP1。而在绿光（λ=525nm）照射下,由单体M2分子形成的线性氢键超分子聚合物SP2链中的NAP单元能够与T1分子两端的TAD单元发生光环加成反应,从而形成交联的瞬态氢键超分子聚合物网络SPN3,并且其存在寿命可通过绿光照时间和强度等进行调控。