四苯并环辛四烯是典型八元环轮烯化合物环辛四烯的“全苯并”衍生物。由于分子内张力的存在，四苯并环辛四烯的立体结构与其母体环辛四烯分子一样都为非平面的“马鞍”型。本研究，也正是围绕四苯并环辛四烯的“马鞍”型立体结构而展开的：一方面，希望从多羟基取代的四苯并环辛四烯化合物出发，发展一系列以四苯并环辛四烯为结构单元的超分子簇集体；另一方面，也希望知道四苯并环辛四烯是否会在某种能量状态下经历一个平面型的过渡态并最终导致“马鞍”型结构的翻转。　　 笔者采用新的合成策略，通过以两个不同的联苯分子经交叉偶联反应构建中心八元环为关键步骤，改进了超分子研究中一个关键砌块1,16-二羟基四苯并环辛四烯(26)的合成方法，将原来18步的合成路线缩短为8步，总产率从原来的0.15％提升到2％。这也是首例不同联苯分子经分子间交叉偶联反应合成四苯并环辛四烯化合物的研究。　　 为了研究四苯并环辛四烯中心八元环平面化翻转问题，本文首先设计并合成了两个手性的氘代四苯并环辛四烯：2,15-二氘代四苯并环辛四烯(49)和2,7,10,15-四氘代四苯并环辛四烯(55)，并通过拆分获得这两个化合物的两对对映体，对其中的2,15-二氘代四苯并环辛四烯进行了单晶中子衍射研究。　　 受氘代化合物光学活性不明显所限，现又尝试合成甲基取代的四苯并环辛四烯用于中心八元环平面化翻转问题研究。虽然对2,7,10,15-四甲基四苯并环辛四烯(61)的合成由于化合物位阻的原因失败，但还是通过新的路线合成了3,14-二甲基四苯并环辛四烯(65)。光学活性表征表明，3,14-二甲基四苯并环辛四烯(65)有着明显的光学活性，适合作为平面化翻转实验的研究分子。　　 在热力学实验中，3,14-二甲基四苯并环辛四烯(65)在550℃的高温下加热1小时也没有发生消旋化，意味着化合物的平面化翻转能垒大于62 kcal/mol。进一步升高加热温度到600℃时，化合物依旧没有发生消旋化但却会降解生成更稳定的triphenylene。对照实验表明，这种降解反应与研究分子上的取代基无关而更主要的是受化合物骨架的影响。因此，对四苯并环辛四烯类化合物来说，中心八元环平面化翻转的能垒是如此的高以至于分子平面化这一过渡态并不能在实际中通过对分子外加能量得以实现，而当能量超越了67 kcal/mol这一数值时，这类化合物将会发生降解反应。　　 笔者借助计算化学的手段分析四苯并环辛四烯平面化能垒的来源，结果表明能垒一方面来源于相邻苯环邻位氢原子在接近平面化过渡态时产生的相互排斥作用，同时苯环与分子中心八元环全部八个位点联结，增大分子刚性也是平面化能垒的重要来源。