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诺贝尔化学奖获得者Pedersen于1967年发现的冠醚开启了超分子化学这一领域的大门。自那以后，通过有机的(covalent-bonding)、金属有机的(coordination-bonding)或者是以金属-小分子-桥联(M-X-M bonding)的簇合物单元等等方式，各种各样的大环状主体分子被化学家设计合成出来。 本论文第二章，选择以冠醚修饰的含Pd(Ⅱ)…Pd(Ⅱ)或Pt(Ⅱ)…Pt(Ⅱ)弱键合作用的双金属矢量“夹子”为拐角，以共面的4，4-bipyrazolate dianion(L2-)配体为连接子，运用自发脱质子的溶液自组装方法，合成了一系列的吡唑桥联的金属基“皇冠”超分子。 由科顿发展的金属—金属键的化学和物理性质非常丰富，然而骨架由纯的金属—金属键合作用直接相连构成的大环分子极其罕见，只有本实验室2005年在《美国化学会志》首次报道的Au16手性大环。本论文的第三章主要介绍了这种大环:两个由纯的Au(Ⅰ)…Au(Ⅰ)键合作用引导组装的环状高核簇合物。一个是自发组装的具有奇特的荧光性质并具有手性D2分子点群(具有左手和右手两种螺旋手性)的中性Au12梭形簇合物。另一个是由分级杂手性自组装而得到的王冠型的Au36巨环超分子。三个双齿螯合配体与六个Au(Ⅰ)原子在溶液中自组装首先得到一个拥有超分子手性(Δ-或Λ-构型)的平面的Au6结构单体;然后在溶液浓缩并结晶的过程中由三个Δ-Au6与三个人Λ-Au6在单体间强的Au(Ⅰ)…Au(Ⅰ)键合作用(平均2.890(A))的引导下自组装得到一个外消旋的Au36六聚体大环。这一“金纳米皇冠”的半径达2.19nm，周长达6.88nm。 所有这些超分子化合物的结构都通过元素分析、核磁共振(1H-和13C-NMR，1H-1H COSY)、质谱(ESI-MS和MALDI-TOF-MS)以及单晶X衍射(CCD)等手段研究，并探讨了其中典型的大环化合物的光物理性质。