轮烷和索烃作为机械互锁结构的典型代表,由于其特殊的拓扑学结构和性质以及在分子电子和纳米技术方面的广泛应用,引起了科学工作者广泛的关注。准轮烷是构建高级拓扑结构如轮烷和索烃的基本构建模块,因此设计合成新型准轮烷,轮烷和索烃体系具有重要的意义。穴醚,作为新一代超分子主体化合物,由于其结合位点的增多以及与客体络合时空间结构的预组织效应使其与客体间的络合能力是相应冠醚的103-104倍,因此越来越多的被用来构筑多种功能化组装体。本论文主要包括以下两部分：第一部分研究工作发展了一种高效合成机械互锁结构的方法。利用百草枯(paraquat)衍生物与双间苯-32-冠-10冠醚衍生物在溶液或固体状态下都可以形成三明治夹心结构的模板导向作用和醛胺缩合动态键的高效性制备了一个基于双间苯-32-冠-10的双氨基冠醚,在paraquat衍生物模板存在时它可与2,6-吡啶二醛生成动态准轮烷、轮烷和索烃。用UV-vis、1H NMR、ESIMS和X-射线单晶衍射等多种方法研究并证明了准轮烷,轮烷和索烃的形成。第二部分研究工作设计并合成了一个基于双间苯-32-冠-10的三桥穴醚大环主体,该大环主体可以与多种客体按1：1的比例络合生成[2]准轮烷,核磁、质谱以及单晶衍射都证明了准轮烷的形成。而且由于其第三条链上的吡啶氮原子朝向穴醚空腔外,因此可以与金属铂的化合物配位进而合成双穴醚大环主体,该双穴醚大环主体也可和多种客体按1：2的比例络合生成[3]准轮烷。