杯芳烃是第三代超分子主体化合物,它集冠醚和环糊精之所长,具有可调节大小的疏水空腔,可选择性识别和络合阴阳离子以及中性小分子,并在识别传感、有机催化、药物递送体系以及纳米材料等领域有广泛的应用前景。当利用合成方法引入水溶性官能团后,得到的水溶性杯芳烃衍生物具有优良的化学性质。为了进一步研究水溶性杯芳烃的性质,本论文通过以下三部分工作来阐述水溶性杯芳烃在分子识别及环化反应的应用研究,具体内容如下:第一部分工作是实现了大量合成水溶性杯芳烃1的目标,并探究了水溶性杯芳烃1和环烷烃衍生物的分子识别作用。首先分析了卤代环己烷在水溶性杯芳烃1中的构象和运动状态;其次将水溶性杯芳烃1与饮用水中2-甲基异冰片（2-MIB）进行有效识别,期待其在饮用水的净化方面有所应用。第二部分工作是设计合成了一种新型水溶性杯芳烃2,并通过核磁、质谱等检测手段进行了表征,该研究表明水溶性杯芳烃2在不同的溶剂中呈现出“风筝”、“花瓶”或者二者的中间体等多种形式的构型。另外,该研究探索了水溶性杯芳烃2与环烷烃及其衍生物的分子识别,结果表明水溶性杯芳烃2比1具有更深的疏水空腔。第三部分工作是研究了水溶性杯芳烃1对烷基二硫醇(HS-C_nH_2n-SH)的分子识别以及促进了烷基二硫醇环化反应的性质。然后向反应后的体系中加入过量的三（2-羧乙基）膦酸盐（TCEP）,产物大环双硫醚在水溶性杯芳烃1的保护下未被还原成硫醇。实验研究表明水溶性杯芳烃1不但能促进客体分子内环化反应的进程,而且能够保护产物中不稳定的S-S键。