合成受体的分子识别研究已经成为超分子化学领域的研究热点，同时也是构筑功能组装体的前提和基础。为了进一步揭示键合过程的热力学起源及分子识别机理，本文合成了一系列简单修饰β-环糊精、金属配位的桥联环糊精以及水溶性的磺化杯[4]芳烃，通过微量热滴定，荧光光谱以及二维核磁等技术考察了主客体包结配位过程的键合能力，热力学参数以及与主、客体结构之间的潜在关系。其主要内容如下： 1简要介绍了超分子化学的概况，综述了基于环糊精和杯芳烃为受体的分子和离子识别热力学研究。 2采用微量热滴定的方法研究了一系列简单芳环单修饰β-环糊精与环醇(环戊醇，环己醇，环庚醇，环辛醇)，手性(±)-camphor和(±)borneol客体分子进行1：1络合的热力学行为，并结合二维核磁实验建立了热力学参数与包结模式之间的依存关系。研究发现：β-环糊精经不同取代基的芳环修饰之后，能够通过扩展的疏水空腔和广泛的脱溶剂化效应，增强对客体分子的键合能力并中等程度地提高了手性识别能力；线性的焓熵补偿关系表明与柔性链修饰的环糊精相比，刚性的芳环修饰环糊精在络合客体分子时不容易发生构型变化。 3合成并表征了不同长度的胺链连接的联吡啶二酸修饰环糊精及其金属配合物，分别以胆酸盐和有机染料作为模型底物，通过微量热滴定和荧光光谱滴定方法考察了主体在键合底物过程中的热力学行为并通过二维核磁实验确立了主-客体的键合模式。结果表明两个疏水空腔，金属配位中心和桥链的柔性等因素协同贡献于络合物的稳定性。 4通过量热滴定方法测定了磷酸缓冲溶液中(pH=2.0和7.2)，两个水溶性的杯[4]芳烃对吡啶，邻菲罗啉衍生物和二氮杂环烷烃分子的键合热力学，并结合1HNMR和分子力学优化确定了主-客体的键合模式，考察了介质的pH值、主体构象、客体取代基的位置和电子效应和环尺寸等因素对络合稳定性的影响。研究表明：酸性介质中客体分子质子化导致的更广泛的脱溶剂化效应增强了主-客体之间的键合能力。络合过程中，主体分子能够通过范德华和诱导-适合相互作用识别客体分子的尺寸/形状，而客体分子取代基的数目，位置和电子效应也是控制分子键合能力和选择性的关键因素。