基于大环冠状化合物的选择性键合及其分子器件的构筑是当今超分子化学领域的研究热点之一。本文中,我们探索了基于苯并冠醚的离子荧光传感器的设计合成,并构筑了几种基于二苯并24冠8的超分子组装体,研究其光化学性质和组装行为,实现了某些特定的分子开关功能。具体研究内容如下:1.首先简要介绍了超分子化学概况,对冠醚在荧光传感器和分子组装上所取得的最新成果进行了综述。2.设计合成了一种二苯基吡啶修饰的苯并15冠5主体,研究其对镁离子的荧光传感行为以及扭曲的分子内电荷转移传感机理;设计合成了一种二苯基吡啶修饰的β-环糊精主体,通过主体与吖啶红客体形成的络合物构筑了一个酸碱可控的荧光共振能量传递开关。3.构筑了一个由吡啶二甲酸修饰二苯并24冠8主体、稀土离子与二茂铁二级铵盐客体组成的稀土发光开关,这个三[2]准轮烷多组分体系还可以作为Ca²⁺离子的荧光探针。4.基于卟啉修饰冠醚主体构筑的具有新颖拓扑结构的[2]索烃和桥联[2]索烃,并研究了其光物理行为。5.基于蒽桥联二苯并24冠8双冠醚及其结构互补客体的合成,由此构筑的双插头—插座体系不仅可以保护蒽基团的光氧化反应,还可以作为分子键盘锁器件;以双插头—插座体系为基础合成了两个新颖的D-A型[3]轮烷,并通过酸碱输入实现了可控的分子升降机运动。