虽然大环主体分子在过去十年中引起了很多注意,但是主体和客体之间的结合亲和力却很少受到关注。基于原子力显微镜的单分子力谱（AFM-SMFS）是研究分子间和分子内相互作用的一种独特而有效的技术,它从力的角度阐明了分子的结构和动力学。本文使用AFM-SMFS研究了以葫芦脲（CB[n]s）为主体,和多种客体分子组成的二元或三元配合物的主客体相互作用力,并在不同加载速率和p H条件下研究它们之间的断裂力与动力参数。研究结果不仅表明AFM-SMFS在以大环主体分子构建的超分子相互作用的研究中是一种有效而准确的技术,而且有助于对主客体相互作用的机械化学行为的基本理解。我们希望AFM-SMFS能够进一步加深我们对主客体相互作用的理解,在促进超分子化学以及功能材料科学等领域能够发挥更大的作用。研究内容主要如下:1.测量了三种客体分子与CB[7]的二元主客体相互作用力,并通过 ~1H NMR和不同加载速率的AFM-SMFS测量反复验证结果。统计结果表明,三种分子与CB[7]的断裂力随加载速率的增大而增大,并发现在较低p H下,质子化的客体分子与CB[7]的作用力会降低,而在较高p H下,去质子化的客体分子与CB[7]的断裂力又恢复至非质子化状态的力值。2.成功测量到水中以CB[8]为主体,苯环（C6H6）和咪唑（C3H4N2）为客体的三元配合物的主客体相互作用力。统计结果表明,与客体-客体间的作用力相比,客体和CB[8]形成的三元配合物的断裂力明显增大。