超分子化学是当代化学领域的前言学科，作为第三代主体分子的杯芳烃是超分子化学的一个重要研究方向。为了进一步揭示杯芳烃及其衍生物的分子识别机理和组装规律，本文合成了一系列水溶性的磺化杯芳烃，并研究了它们对某些有机或生物客体的键合模式和选择性识别能力；在此基础上，通过分子间弱相互作用制备了20个磺化杯芳烃主-客体包结络合物，系统讨论分析了它们在固态中的分子聚集行为。论文的具体研究内容如下： 1.简要介绍了超分子化学的概况，并对以杯芳烃为受体的分子识别和分子组装研究所取得的重要成果和最新进展进行了评述。 2.通过核磁光谱和微量热滴定手段系统研究了三种磺化杯芳烃与4，4’-联吡啶、2，2’-联吡啶和邻菲咯啉等客体阳离子的键合模式和键合能力，并从主体空腔和客体结构两个角度深入地讨论了其分子选择性键合及热力学起源。研究结果表明，磺化杯芳烃能够以不同的模式键合这三种客体分子，并且整个络合过程都是由焓控制的。 3.采用荧光光谱和核磁共振光谱研究了磺化杯芳烃与四种金鸡钠碱药物分子的键合行为。与天然环糊精相比，磺化杯芳烃对金鸡钠碱显示出较强的键合能力，但是分子选择性较差。 4.制备了7个磺化硫桥杯[4]芳烃与2，2’-联吡啶及其金属配合物、邻菲咯啉金属配合物、4，4’-联吡啶和咪唑金属配合物的包结络合物单晶。晶体结构显示，磺化硫桥杯[4]芳烃的构型能够受客体分子影响而分别以锥式(包括C4V和C2V对称性)、部分锥式或1，2-交替构象存在。进而杯芳烃也呈现出各式各样的聚集结构，包括传统的规则双层排列、水分子通道、褶皱的双层以及氢键聚合物和配位聚合物等。 5.系统地研究了邻菲咯啉客体诱导的磺化杯芳烃双分子胶囊的构筑以及它们的解聚行为。共得到了5个包合物单晶，其中在弱酸性条件下包合物分别呈现出具有不同致密性的双分子胶囊结构，然而随着体系酸性的增强导致了主-客体键合模式的改变，二聚胶囊随着解聚。在溶液中的结构研究得到了与晶体结构相吻合的结果，并详细讨论了溶液酸性对磺化杯芳烃与邻菲咯啉键合能力的影响。 6.制备了一系列磺化杯[4，5]芳烃的包合物单晶，得到了几种新颖的主-客体结构：(1)磺化[5]杯芳烃能够被联吡啶盐诱导出新颖的部分锥式构象并保持着传统的双层排列；(2)磺化[4，5]杯芳烃与吡啶盐类客体分子络合后聚集成波浪形的层状结构或者纳米多孔的通道状结构；(3)磺化[4]杯芳烃与两个紫精客体分子均形成了主客体2:1的包合物并分别构筑了略有错位的分子胶囊和罕见的多聚胶囊；(4)磺化[4]杯芳烃与喹啉客体络合后破坏了传统的双层排列而形成了具有二重螺旋轴的柱状组装体。