2008年首次合成的由对苯二酚醚或对苯二酚通过亚甲基桥联的柱[n]芳烃被称为继冠醚、环糊精、杯芳烃、葫芦脲之后的第五代大环主体。柱[n]芳烃大环主体的发现极大地推动了以主客体络合为主要研究方向之一的超分子化学的发展。相对于其他大环主体而言,柱[n]芳烃的结构具有更高的对称性和刚性,独特的富电子空腔,使其在主客体识别、药物的控制释放、人工跨膜通道、催化、纳米材料等领域占据重要位置。基于柱[n]芳烃在超分子化学研究领域中的重要地位和潜在应用,本文合成了三种不同的单功能化柱[5]芳烃,分别研究了主体作为荧光传感器对阴阳离子的选择性识别以及主客体络合性质。第一章从柱[5]芳烃的首次发现,到柱[6]芳烃的合成再到功能化柱[n]芳烃的发展为主要线索,简单介绍了柱[n]芳烃及其衍生物在以主客体络合为基础的分子识别中的应用。第二章以氨基苯并咪唑功能化的柱[5]芳烃衍生物PN为主体,研究了其对阴阳离子的选择性识别。研究结果表明,主体PN不仅对金属阳离子有响应,而且以主体PN和Cu²⁺离子络合成的金属铜配合对CN^-离子有单一选择性。PN-Cu能在低浓度下对实现对CN^-的快速响应。第三章同样以PN为主体,研究了PN在对Fe³⁺有选择的情况下,与Fe³⁺络合成的金属铁配合物对F^-离子的快速响应,可以作为低浓度检测F^-离子的荧光传感器,检测过程中不会有其他离子的干扰。第四章首先分别以十六烷基和2-巯基苯并噻唑功能化的柱[5]芳烃H1和H3为主体,研究了主体自身间的自组装性质,然后以1,8-辛二胺为客体研究了主客体之间的络合性质。结果表明除了主体之间通过C-H…π可以自组装成超分子聚合物外,主体与客体分子1.8-辛二胺G之间通过C-H…π以及氢键作用实现主客体络合。