生物体内的物质跨膜运输是细胞的重要功能之一,也是细胞维持正常生命活动的基础之一。受体、蛋白质泵、通道和酶等能够嵌入细胞膜内,并控制细胞对外部环境变化做出回应,从而调节离子和分子的跨膜运输;协调细胞功能和生理反应,其中能够精确控制跨膜离子转运的主要是跨膜离子泵和通道。在超分子化学体系中,以天然通道蛋白的结构和功能为基础,化学研究工作者设计并构筑了具有不同功能的嵌膜分子,与膜蛋白不同的是大多数超分子体系在脂质体内不表现出刺激响应行为,因此,这些嵌膜超分子体系在膜内表现出响应性特征是超分子化学领域亟待解决的难题。近年来,在脂质膜内使用响应性超分子体系来完成离子和分子转运取得了很大的进步,为化学和生物学中使用响应性超分子与脂质体膜结合奠定了基础。本论文设计并合成了一系列以偶氮苯为结构的光响应性人工跨膜离子通道,主要分为以下两个部分:在第一部分工作中,我们以α-环糊精（α-cyclodextrin,α-CD）为单体,经过一系列取代反应生成含有一个炔丙氧基的α-环糊精衍生物,通过click反应,将两个端基为叠氮的偶氮苯单体与含有一个炔丙氧基的α-环糊精衍生物以共价键的方式连接起来生成一个反式结构的两亲性化合物,即中间为疏水性、两端为亲水性的单分子管状结构。反式化合物在紫外光（吸收波长为365 nm）照射发生结构翻转生成顺式化合物,顺式化合物通过可见光（吸收波长为450 nm）照射,发生结构翻转,生成反式化合物。我们通过核磁滴定实验和紫外实验来验证两种化合物的可逆翻转及两种化合物的光响应性时长,并通过基于囊泡的荧光实验,发现通道分子表现出较好的嵌膜能力及离子跨膜运输效率。在第二部分工作中,我们以1,4-二甲氧基苯为单体,经过一系列反应生成两个含有一个炔丙氧基的柱[5]芳烃衍生物,通过click反应,将两个含有一个炔丙氧基的柱[5]芳烃衍生物分别与两个端基为叠氮的偶氮苯单体以共价键的方式连接起来生成两个反式结构的两亲性化合物（中间为疏水性、两端为亲水性的单分子管状结构）,其中一个反式化合物通过酯水解反应生成含羧基的反式化合物。这三个反式化合物分别在紫外光照射下发生结构翻转生成三个顺式化合物;三个顺式化合物也可以通过可见光照射,发生结构翻转,生成三个反式化合物。我们通过核磁滴定实验和紫外实验来验证六种化合物的可逆翻转及六种化合物的光响应性时长。