杯芳烃,环糊精,冠醚,葫芦脲和柱芳烃等主体分子是含有重复单元的环状低聚物,又称作大环主体化合物。主体化合物可以根据空腔的大小或电子密度与各种有机/无机客体分子进行主客体络合从而形成主客体复合物。其中柱芳烃是一种新型的大环主体化合物,具有柱状结构和富电子空穴。它比环糊精和葫芦脲类大环化合物更易于化学修饰;和冠醚、杯芳烃相比具有更好的刚性空腔。因此,在过去的几年中,柱芳烃已经呈现出有趣而独特的主客识别性质。本文主要论述了水溶性柱芳烃与不同客体在水中发生自组装之后的现象及应用。主要开展了以下三个方面的研究:（1）基于水溶性柱[5]芳烃和带有一个CO₂响应性的叔胺单元和一个紫外光（UV）响应性的香豆素客体（G）成功构建了一种新的超分子两亲物,此超分子两亲物具有光响应和二氧化碳响应双重响应性质。使用分析测试仪器对本系统的自组装过程和所得组装物进行了表征,并为药物的控制释放提供可能性。（2）基于线粒体靶向的长烷基链三苯基膦衍生物（化合物6和化合物7）,构建了一种基于水溶性柱[5]芳烃WP5的主客体络合的超分子体系,并研究了主客体络合后的相关性质。通过核磁共振氢谱图（0以下有核磁峰）和NOESY谱图证明了主客体络合现象的存在。再利用荧光光谱图对主客体络合的和未络合之前的客体的浓度依赖性测试进行对比发现,随着烷基链长度的增加,化合物7在水中的浓度依赖性荧光增强效应明显强于化合物6在水中的荧光增强效应。并且随着化合物浓度超过临界胶束浓度时,化合物发生自组装,从而有效的隔绝了系统中不利于荧光发射的因素,进而增强了系统荧光。利用三苯基膦衍生物的线粒体靶向性质以及他与WP5主客体络合性质,有望将其运用到生物医药方面使其可以对线粒体靶向药物进行控制释放。（3）制备水溶性柱[6]芳烃和WCTV,将其以1:2的比例混合形成了超分子聚合物材料,使用傅立叶变换红外光谱和固体核磁对所制备的超分子聚合物材料进行表征。将其分散在染料的水溶液中,发现随着时间的消逝染料的颜色也渐渐变淡,30min后几乎变成无色。通过紫外光谱也证实了30min中后其吸收峰明显降低。通过理论计算染料去除率都在85%以上。此外,该材料可以通过使用简单的洗涤过程而容易地再生,且不会损失性能。这项工作提供了一种用于吸附染料的方法,有望将其用在染料吸附甚至污水处理等方面。