近年来,星形聚合物作为一类具有特殊形态学结构的聚合物取得快速发展,由于其特殊的力学、磁学、光电学性质越来越受到了科研工作者的广泛关注。随着超分子化学的发展,基于分子间非共价键相互作用的超分子星形聚合物已经成为星形聚合物领域中的一个重要分支。超分子星形聚合物因其特殊的结构和动态可逆性质使其在构筑刺激响应型超分子材料领域表现出潜在的优势,并被用于催化、药物递送和基因载体等领域的研究中。其中,金属配位键因具有高度的方向性和高键合能力等特点逐渐被引入到超分子星形聚合物的构筑中。为进一步拓展和丰富现有的超分子星形聚合物体系,基于我们课题组在配位导向自组装方面的研究基础,本论文将以通过配位键导向自组装构筑的超分子金属有机大环为基础,通过“组装-后聚合”策略,将功能性聚合物引入到分立金属配位组装体中,构筑一类基于超分子金属有机大环的为核心骨架的星形聚合物,并对该类超分子星形聚合物的性质与功能展开研究。本论文主要分为以下几个部分:第一章对目前星形聚合物研究进展、超分子星形聚合物研究进展以及基于分立金属配位组装体的超分子聚合物材料研究进展三个方面进行综述,并对课题提出进行阐述。第二章在本章工作中,首次结合配位键导向自组装和后聚合策略成功构筑了一类基于超分子金属有机大环的星形聚合物。该星形聚合物在溶液相中展示温度响应性,且具有低临界共溶温度(LCST)行为。此外,在高浓度下,所得到的超分子星形聚合物可以进一步形成以超分子金属有机大环为交联点的超分子聚合物水凝胶,并且该水凝胶展示出多重刺激响应性,例如在温度、卤素离子等的刺激下实现凝胶-溶胶的可逆转换。有意思的是,由于Pt-N配位键的动态可逆性,该水凝胶具有宏观的自修复性质,并通过对照实验对其自修复机理做了进一步研究。第三章在这部分工作中,我们成功构筑了一例以分立超分子金属有机大环为交联点的二氧化碳刺激响应可注射型超分子水凝胶。首先,通过结合配位导向自组装和逐步后聚合策略构筑了一例以超分子金属有机大环为核心的星形嵌段聚合物。该星形嵌段聚合物具有二氧化碳刺激响应性质,包括二氧化碳调控的溶液相组装体形貌的转变、二氧化碳诱导的温敏性变化以及二氧化碳促进的超分子水凝胶的形成。通过对照实验的结果提出了二氧化碳调控的组装体形貌变化和二氧化碳诱导超分子水凝胶形成的机理。有意思的是,所形成的水凝胶是一类可注射型水凝胶且具有良好的生物相容性。第四章通过“前修饰”策略首先构筑了一类新型的超分子金属有机大环,该超分子金属有机大环分别修饰具有聚集诱导发光性质的四苯乙烯基元,以及可用于活性自由基聚合的RAFT链转移剂。随后通过“组装-后聚合”策略成功构筑了具有聚集诱导发光性质的两亲性超分子星形聚合物。该星形聚合物在水溶液中可以自组装形成具有荧光的纳米颗粒。随后对该星形聚合物的聚集诱导发光行为,以及温度响应的荧光变化行为进行研究。最后,结合该星形聚合物的聚集诱导发光性质和良好的生物相容性,进一步研究了其在细胞成像中的潜在应用。第五章在本章中,通过配位键导向自组装和“组装-后聚合”策略成功构筑了一例以六边形超分子金属有机大环为核的六臂星形聚合物。同时,将三苯基膦修饰的线形铂炔基元作为超分子转化的位点修饰在金属有机大环的骨架中。随后,通过简单的膦配体交换反应诱导铂炔基元形成不同的角度,从而进一步实现了从六边形金属大环到菱形金属大环再回到六边形金属的多站式串联转化。利用相同的策略也实现了基于超分子金属有机大环的不同拓扑结构聚合物间的串联转化。更重要的是,伴随着拓扑结构转化的发生,不同拓扑结构的聚合物展现出不同的物理性质,且其结晶行为也不同。在研究不同聚合物的性质的过程中,我们发现膦配体的类型也对聚合物的性质有一定的影响。通过理论计算模拟,也对该结晶行为的差异做了进一步的研究。