含奇数芳环单元的氮原子桥联杯吡啶是一类新颖的超分子大环主体化合物，具有独特的构象和空腔结构，以及有趣的分子识别性能。但一直以来由于其合成上的困难妨碍了对其性能的研究。本博士论文集中开展了氮原子桥联杯[5]吡啶类新型大环主体分子及氮原子桥联杯[10]吡啶的合成、结构、及对富勒烯分子的识别性能研究。　　 应用3+2“片段偶联法”，合成了氮甲基桥联杯[5]和杯[10]吡啶。通过对温度、溶剂、催化剂、配体、碱等不同实验条件的优化，实现了对杯[5]和杯[10]吡啶选择性的制备。培养了两个主体化合物的晶体，揭示了它们在固相时的构象和空腔结构。　　 为了调控氮甲基桥联杯[5]和杯[10]吡啶的空腔结构，构筑提篮状和夹子型的空腔，设计了在氮桥联位置上含有烯丙基、1-丁烯基和1-戊烯基的氮杂杯吡啶化合物，通过已建立的3+2“片段偶联法”，合成所设计的氮甲基桥联杯[5]和杯[10]吡啶衍生物。利用烯烃复分解反应对在分子内和分子间的成环反应进行了研究，考察了大环主体上的烯烃发生复分解反应的影响因素，制备了含不同长度分隔基团的氮甲基桥联杯[10]吡啶，通过光谱和X-ray晶体衍射确定了它们的结构。　　 用UV-vis光谱和荧光光谱的方法对所合成的新型主体化合物和富勒烯C60、C70的作用进行了研究。发现这些主体和C60、C70能形成1∶1的复合物，其稳定常数可高达103-105dm3/mol。同时发现复合作用和主体化合物的空腔大小有很直接的关系。