由金属配位键构建的配位分子容器具有的独特内空腔结构,可以为客体的包容提供特殊化学微环境,使其具有许多独特的应用,例如:小分子传输、气体存储和分离、传感、催化以及客体识别。通过对配位分子容器进行功能化修饰,可以有效提高和改善配位分子容器的性质和应用。本论文以基于硫代杯[4]芳烃的配位分子容器为研究对象,通过对其有机配体的功能化修饰,实现了其在质子荧光传感、客体识别、气体分离、LB膜组装等方面的性能调控。本论文的主要内容如下:1.双功能基团修饰的配位分子容器的质子识别和荧光传感性能研究我们通过设计包含质子敏感的亚胺基和芘荧光发色团双官能团的间苯二酸配体,与硫代杯[4]芳烃和金属离子自组装合成了两个具有四方盒子构型的配位分子容器(1-Zn和1-Co)。这类分子容器表现出质子调控的荧光开关行为,该过程是通过配位分子容器中的亚胺和芘结构基元与质子的分步结合实现的。其所具有的高质子负载容量以及简单可控的荧光开关性能,为利用小分子“调节器”实现生物和化学领域中的质子传感和调控提供了新的思路。2.通过外空腔结构修饰实现配位分子容器固相孔结构的调控利用苯基硫代杯[4]芳烃与羧酸配体、金属中心Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)自组装合成了两个新颖的配位分子容器2-Co和2-Ni。晶体结构表征表明,与基于叔丁基硫代杯[4]芳烃的配位分子容器相比较,分子容器2-Co和2-Ni在保持内、外双重空腔结构的同时,硫代杯[4]芳烃上的苯基修饰实现了更大外空腔的构筑。气体吸附实验证实了这类配位分子容器具有更好的C02/N2、C02/02气体吸附选择性以及更高的蒸气吸附性能。3.基于四方盒子构型的配位分子容器的LB膜组装我们选取了一类具有四方盒子构型、氯仿可溶、具有不同亲疏水基团的配位分子容器,利用LB膜技术,研究其在水-空气亚相界面上的单分子二维堆积。通过π-A曲线的研究发现,亲水基团的结构修饰可以实现配位分子容器单分子膜在二维结构中的更紧密堆积。