通过人工合成的分子反应器来模拟生命体中细胞空腔以及酶催化功能,是超分子化学的一个重要研究内容。人工合成的分子反应器,通过疏水的空腔环境,以及内部的N、P、S等原子作为活性位点,可以结合客体分子进行分子识别,或通过结合铜离子、锌离子等常见的金属离子引入底物分子,形成含金属离子的模拟酶催化体系,有非常广泛的应用。目前虽然许多杯状分子和自组装的金属纳米容器体系合成出来,但却很少用于分子反应器的研究。同时还存在着尺寸不够大,对酸碱、氧化还原或热的稳定性不够高等缺陷,限制了在合成化学中的应用,合成稳定的大尺寸纳米分子反应器,并且探索其在催化、识别等方面的应用和机理,是目前研究的关键。本文从杯芳烃、α-环糊精等超分子化学中常见的主体分子出发,合成了新型的分子反应器,并且进行了一些性质方面的研究,主要工作分为以下两个方面:(1)以对叔丁基苯酚为原料合成出选择性修饰的去叔丁基杯[6]芳烃,与三角架穴状配体——三[6-(对甲苯磺酰酯甲基)-2吡啶甲基]胺进行[1+1]环化反应,得到C3V对称的配体L1,通过电喷雾质谱、1H NMR和13C NMR谱确认了该杯[6]芳烃衍生物的结构。将L1和[Cu(CH3CN)4](ClO4)、Cu(ClO4)2·6H2O和Zn(ClO4)2·6H2O反应,得到L1和Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子配位后的金属配合物,并用电喷雾质谱分别进行了结构表征,运用软件模拟质谱中主峰的同位素分布,发现模拟值和实验实测数据吻合得很好,进一步证明了配合物的结构。同时对L1进行了性质研究,发现该配体能够对正丙胺、异丙胺、正丁胺等有机胺分子进行分子识别,而通过控制溶液pH值,这些胺分子能够可逆地进出该配体的空腔。(2)从α-环糊精和2-巯基吡啶出发,通过选择性修饰上缘羟基,得到了新型的C3v对称的功能化α-环糊精衍生物L2,并且通过电喷雾质谱、1H NMR、dept-135°13C NMR,dept-90°2D COSY和2D HSQC等方法对其结构进行了表征,运用软件模拟的质谱中主峰的同位素分布,和实验实测数据吻合得很好,进一步确认了产物的结构。为一步研究其对有机小分子,如胺、醇、腈等的识别以及与Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等过渡金属离子的配位能力以及为合成基于α-环糊精的、具有更加完善的疏水空腔结构的杯状主体分子打下基础。