超分子聚合物是指单体结构基元之间通过非共价键相互作用组装而成的分子聚集体。由于非共价键具有可逆性，因此超分子聚合物具有优异的热加工性，在环境响应性智能材料、自修复材料和生物医药材料等领域有着潜在的应用前景。课题组近年来通过把冠醚与三蝶烯有机地结合起来，合成了多种结构独特，性能各异的受体分子，并详细地研究了它们与客体分子在溶液以及固态下的络合行为。本论文主要开展基于三蝶烯大环主体分子自组装形成拓扑结构各异的超分子聚合物及其性能的研究。主要研究内容与结果包括:　　(1)研究发现三蝶烯圆柱形大三环2-1与侧链含二苄铵盐的聚合物2-5在溶液中通过主客体相互作用自组装能形成超分子聚合物网，并在高浓度下形成超分子凝胶。主体分子2-1的加入量可以有效地调节超分子聚合物凝胶的形貌及力学性能。随着主体分子的加入量增多，凝胶的储能模量G0值，从894Pa增加到4295Pa。制备的超分子聚合物凝胶对热以及酸碱具有可逆的刺激响应性。此外，包结了方酸菁染料分子的凝胶可通过三乙胺的加入来实现对染料分子的可控释放。　　(2)研究发现三蝶烯双冠醚主体分子3-1与侧链含二苄铵盐的聚合物3-2在溶液中通过主客体相互作用自组装同样能形成超分子聚合物网，并在高浓度下形成超分子凝胶。制备的超分子聚合物凝胶具有多重可逆的刺激响应性，包括热、酸碱、离子、竞争性的客体分子以及一些化学刺激响应。同时，凝胶在无任何外界能量输入或修复剂添加的情况下具有优异的自我修复性能，并且该过程可以反复进行数次。此外，掺杂了螺吡喃分子的凝胶，可实现在凝胶上进行反复地刻字与擦拭。　　(3)研究了三蝶烯双冠醚大环3-1与中间带蒽基团的二铵盐客体分子4-1及4-2的络合行为，发现主体分子与客体分子在溶液中以及固态下都可以形成1∶1的“pseudosuitane”型稳定络合物。以“pseudosuitane”型的(3-1)·(4-2)络合物与含两个叠氮的单体4-4为结构单元通过高效的“Click”反应，一步法构筑了线性聚轮烷4-5，并用核磁氢谱，傅里叶红外光谱以及凝胶渗透色谱对聚轮烷的结构进行了确定。　　(4)研究了三蝶烯大三环主体分子2-1，5-1与客体分子2-2，5-2的四者混合物在溶液中的自分类行为。基于此，我们制备了一端带有二苄铵盐单元，另一端带有蒽二级单铵盐的客体分子5-3，并利用三蝶烯大三环主体分子2-1和5-1以及客体分子5-3三者之间的自分类行为，构筑了线性超分子交替共聚物。浓度梯度核磁，粘度以及扫描电子显微镜实验证明了线性超分子交替共聚物的形成。　　(5)合成了带羧酸盐的新型水溶性圆柱形大三环化合物6-1，并研究了它与喹啉盐(6-2和6-3)及异喹啉盐6-4在水溶液中的络合行为。研究结果表明，主体分子与客体无论在溶液中还是在固态下都能形成1∶2的稳定络合物。络合物的络合与解离可以通过酸碱的加入进行可逆的调控，同时该过程还可以通过肉眼进行观察。