杯芳烃及其衍生物作为超分子化学领域中的一大重要组成部分,因其所具备的特殊性质和特殊结构而表现出独特的作用,因而多年来备受关注。鉴于杯芳烃及其衍生物所表现出的优异性能,本论文对杯[4]芳烃上缘进行改性得到杯[4]芳烃C和杯[4]芳烃D两种杯[4]芳烃的衍生物,并分别以此两种杯芳烃的偶氮衍生物为原料制备壳聚糖光响应水凝胶及锂离子印迹聚合物。本论文实验工作主要包括三部分。第一部分实验主要是以对叔丁基苯酚和甲醛为原料合成了对叔丁基杯[4]杯芳烃A和杯[4]杯芳烃B,在两种杯[4]芳烃的基础上,分别将4-氨基苯甲醛和5-氨基间本二甲酸通过重氮化反应引入杯[4]芳烃上缘得到杯[4]芳烃C和杯[4]芳烃D,通过分析其核磁与红外图谱,确定其结构。第二部分实验是以杯[4]芳烃C为交联剂利用醛胺席夫碱反应来交联壳聚糖,制备一种具备光响应的水凝胶。分析该凝胶的红外图发现其成功实现了壳聚糖的氨基与交联剂上的醛基的化学反应而在凝胶内部形成了网络结构。通过研究不同光照条件、pH对凝胶溶胀能力的影响,比对凝胶的扫描电镜图,分析了凝胶的光响应溶胀机理,最终得到当交联剂杯[4]芳烃C用量为0.5%时,凝胶在25℃,中性溶液环境下的最大溶胀度为110.5g/g,对亚甲基蓝的最大吸附量为0.035g/g,吸附率达到80%。第三部分实验是以杯[4]芳烃D作为功能单体,锂离子为模板离子,乙酸乙酯作为致孔剂,制备一种锂离子印迹聚合物,同时对锂离子印迹聚合物的吸附性能进行研究。本实验利用钍试剂光度法测定了锂离子溶液的标准曲线图,并得到锂离子浓度与溶液吸光度两者之间的线性方程式并系统研究了交联剂钛酸丁酯的使用量、环境温度、干扰离子等不同条件对该印迹聚合物的吸附性能的影响,得到该印迹聚合物在交联剂钛酸丁酯和功能单体杯[4]芳烃D质量比为4:0.4,在35℃下的最大吸附量为0.044g/g。通过研究紫外光照对印迹聚合物模板离子的洗脱的影响,找到了一种更加迅速的模板离子的洗脱方式。本次实验还进行了磁性纳米Fe₃O₄物理掺杂进入印迹聚合物的处理,研究结果表明其对该印迹聚合物的吸附能力有增强效果。