自然界中的许多材料存在非共价相互作用,这些非共价相互作用使得某些材料具有动态的、可逆的性质。研究工作者们受自然界中的物质启发,开发了多种具有刺激响应特性的合成化合物。超分子化合物中的作用力也主要是这种可逆相互作用。例如利用主客体相互作用构建的分子识别体系;利用氢键设计具有刺激响应性、按需粘接和脱粘能力、表面选择性或可回收性等先进功能的胶粘剂;以及利用非共价相互作用构建具有热响应性的超分子体系。氢键和主客体相互作用是超分子体系中重要的两个非共价相互作用。例如,超分子化合物可以与金属离子络合,或与有机盐络合,从而可能能够形成超分子聚合物。这种络合物结构也可引入高分子化合物中,赋予其特殊功能。另一种非共价相互作用,氢键,是自然界中一种普遍存在的作用力,对于超分子化合物来说,氢键的可逆性给材料带来了刺激响应性,如温度、酸或碱造成的变化,部分超分子化合物在水中出现LCST就是其中一个例子。第一部分,我们设计并合成了两个结构很相似的化合物,一个为K+-苯并-21-冠-7络合物,我们用另一个没有络合K+的相同的冠醚衍生物作为对照,我们在苯并-21-冠-7结构中引入香豆素单元,可以很容易地获得所得化合物的单晶及其荧光发射。然后进一步研究了K+络合而引起的主客体对的基本性质的变化,包括溶解度、晶体结构、核磁共振谱和分子识别过程中的荧光发射行为。由于二级胺盐和苯并-21-冠-7具有典型主客体相互作用,我们用二级胺盐作为对照。我们发现对比它们的溶解度是一种简单的判断冠醚是否与K+络合的方法。第二部分,我们同样设计并合成了两种结构相似的化合物,它们都是由苯并-21-冠-7官能化的酯,一个化合物的中心结构是季戊四醇,另一个化合物的中心结构是乙氧化季戊四醇。由季戊四醇构成的化合物具有相对较强的粘性,并且这种超分子化合物的成分较为特殊,它与很多超分子聚合物不同的是,不需要加入溶剂才能聚合,它会与环境中的水结合形成超分子化合物。这种由非共价作用驱动的超分子化合物具有可逆现象,对于所粘附的基底材料的回收很有帮助。第三部分,我们发现第二部分的合成的化合物不仅具有粘性,而且具有LCST。因此,我们设计并合成了另一个化合物作为对照。这个化合物也是由苯并-21-冠-7官能化的酯,不同的是,它的结构的中心部分是由乙二醇构成的。我们发现这个化合物在水中也具有LCST。