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本文以卤代苯甲醛、季戊四醇为原料,磷钨酸为催化剂合成了3,9-二取代-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷化合物,用核磁共振技术对其结构进行了表征,对六元杂环上亚甲基的化学环境进行了分析和归属。分析了化合物两端苯环取代基上卤素对六元杂环上氢的化学位移的影响。当苯环上卤素处于邻位时,与对位取代相比,离六元杂环较近,其空间效应促使六元杂环上氢的化学位移向低场移动,邻位取代化合物的六元杂环上氢质子化学位移值相对较大。当苯环上卤素电负性大,产生的诱导效应相对较大,降低了六元杂环上氢质子周围电子密度,共振吸收发生在低场,其化学位移相对较大。采用溶液结晶法培养得到了3,9-二(4-氟苯基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、3,9-二(2-氯苯基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、3,9-二(2-溴苯基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷的单晶。利用单晶衍射仪分析化合物的晶体结构,得到三单晶为外消旋体,晶体结构都属于单斜晶系,晶胞中都存在R、S两种构型,但晶体结构并不相同。3,9-二(4-氟苯基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷晶胞中R、S构型的分别存在着两种形态,S构型层由Sb-Sa-Sb三层构成,Sa沿着ab平面通过C-H...F电子弱相互作用形成了二维网状结构,Sb沿着c轴通过C-H...π,C-H O弱相互作用和芳环π-π叠合作用锚接在S。构型分子二维网状结构上。R构型分子层间的作用情况与S构型分子层相同。S构型分子层与R构型层交错排列,通过C-H...F弱相互作用和芳环π-π作用叠合在一起,形成三维网状结构。3,9-二(2-氯苯基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷晶体中R构型分子和S构型分子沿着a轴分别并排在一起,通过C-H...Cl电子弱相互作用形成了一维链的结构,沿着b轴通过C-H...π弱相互作用和芳环π-π叠合作用构成二维网状结构,c轴方向只有R构型和S构型两层分子,不能形成三维结构。3,9-二(2-溴苯基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷晶体中S构型分子和R构型分子沿着b轴分别通过芳环π-π叠合作用构成了一维的S构型分子链与R构型分子链,两分子链之间沿a轴相互交错排列,通过C-H...O、C-H...π弱相互作用形成二维网状结构,c轴方向通过芳环π-π叠合作用堆积成三层。