超分子自组装化学把化学、分子生物学、物理学等学科有机地结合在一起，是一门处于近代化学、材料化学和生命科学交汇点的新兴学科。化学家可以通过分子设计与分子剪裁的分子工程学方法来定向操纵超分子层次上的自组织和自组装过程，人工促进分子向有序的复杂的功能化的超分子乃至生物大分子的进化，并期望最终能组装生命。最近，于澍燕教授提出金属矢量的概念的和逆向组装的思想，并大量应用于构筑功能化的超分子组装体。在本论文中，运用金属矢量和逆向组装的概念构建了多种具有各种性质和功能的的超分子结构。　　首先，基于CPK模型运用分子模拟软件我们设计和合成了一类具有标准构筑角的配位模块，并与平面四边形配位的过渡金属进行了超分子自组装，得到了一系列超分子金属有机大环。单晶结构和分子模拟显示，这类大环具有大的分子尺寸，最小的为1.8×1.8nm，最大的可达到2.8×2.8nm。由于过渡金属轴向的配位能力，这类大环在主客体识别和超分子催化方面有很好的应用前景。　　本论文第三章的工作中我们合成了三种功能化（发光和电化学活性）的咪唑配体，利用溶液自组装得到了一系列功能化的水溶性的金属有机超分子大环。这类大环具有一定的空腔，晶体结构表明大环可以进行阴离子的包结。因此我们利用荧光滴定和电化学滴定研究了他们的阴离子传感性质。　　最后我们合成了多种功能化的吡唑配体，与双夹子金属矢量运用自发脱质子的溶液自组装，合成了一系列的金属有机超分子组装体。对其中的发光分子夹子进行了阴离子传感的研究。其他超分子大环通过核磁、质谱和X单晶衍射等表征手段进行了结构的确认。　　进一步的关于这些超分子金属有机大环的客体识别与包结，超分子催化，离子传感等性质的研究正在进行中。