轮烷是机械互锁分子中最典型的结构代表,具有优美的构型和独特的功能,吸引了大量研究者的关注。如今,许多的轮烷结构已被报道并应用在各个领域;但是,目前轮烷的合成依旧存在着产率低,合成复杂的缺点。高效率,高产率的合成轮烷结构仍然是一个挑战。基于配位驱动的离散的Pt金属大环具有形状和尺寸可控的特点,各种各样的不同形状、尺寸的Pt金属大环被报道。但由于Pt金属大环的离散性及动态性,基于Pt金属大环的主客体化学的研究很少被报道,限制其在构筑超分子结构及材料中的应用。利用Pt金属大环的主客体识别来制备超分子自组装体将会使其具备一些独特的性质。鉴于这些,本论文主要综述了近年来轮烷的合成及其应用以及Pt金属大环的构筑及其应用。在此基础上,设计利用Pt金属大环的主客体识别一锅法制备了几种准轮烷,轮烷结构,并研究其在药物传递、能量收集、功能材料上的应用。本论文将从四个章节分别对轮烷的研究进展、合成及性能研究展开综述。第一章中,分别介绍了近几年来基于冠醚、环糊精、葫芦脲、杯芳烃、柱芳烃和环番等大环化合物构建轮烷结构并应用于分子机器、超分子凝胶、催化及传感器等领域。同时,还介绍了不同形状和尺寸的Pt金属大环的构建及其应用于功能材料、药物传递、化学传感器、光捕获系统等领域。在这些研究基础上,总结并提出了我们课题的设计思路。第二章中,我们合成了萘修饰的Pt金属大环1,1与β-环糊精（β-CD）间的主客体络合形成了准[3]轮烷β-CD-1,研究了准[3]轮烷β-CD-1的酶响应行为并应用于生物体内的抗癌药物传递。研究发现,1通过萘环与自身空腔的主客体识别自组装形成纳米片,加入β-CD后形成的准[3]轮烷β-CD-1组装为囊泡结构;将抗癌药物DOX包裹在囊泡中,在α-淀粉酶的作用下,β-CD降解,囊泡被破坏,药物被释放出来。第三章中,在前一部分工作的基础上,为了研究六边形Pt金属大环与萘环的主客体化学,我们设计合成了双蒽修饰的六边形Pt金属大环M2和咔唑修饰的客体分子G,用M2与G在溶液中通过主客体络合形成[2]轮烷M2-G。研究发现,G与M2间存在FRET行为,并且G与M2形成了纳米粒子,将Ni R包裹在纳米粒子中,从而形成了一个连续两步的FRET超分子体系。最后,将该体系应用于白光材料与2-溴苯乙酮脱卤反应的催化。第四章中,在前面两部分研究工作的基础上,我们合成了以不同长度烯烃链修饰的大环M10与M6以及以不同长度烯烃链修饰的客体分子G10和G6,用M10与G10和M6与G6在溶液中通过主客体络合形成准[2]轮烷M10-G10和M6-G6。再通过硫醇-烯点击化学构建了超分子聚合物网络M10-G10-L10和M6-G6-L10,并用它们成功制备了以金属大环为核心的超分子凝胶。