环状化合物因其独特的化学结构以及特殊的化学性质被广泛应用于分子识别、分子络合、主客体化学、超分子化学、自组装微纳米材料等领域。自1967年Charles Pedersen首次获得人工合成大环冠醚以来,环状化合物吸引了大批化学家和生物学家的广泛关注,诸如环芳烃、杯芳烃、葫芦脲、柱芳烃和各种环番烃已被大量合成及报导,这大大促进了科学家们对大环化学各个方面的研究包括环状化合物在分子识别、自组装过程以及光电应用等方面。咔唑分子因其具备强烈的发光、直观的超分子作用位点力等特点被广泛应用于环状化合物骨架中。本文利用芴基9号位发生Friedel-Crafts（F-C）反应,通过SP²-SP³碳-碳偶联来进行构筑咔唑基格子。第一部分为咔唑基框架结构分子（L、Cis-Grid、Trans-Grid、Th-Grid）的构筑及光电性质研究。通过NMR和MADLI-TOF-MS确定了化合物的结构;同时对它们在CH₂Cl₂溶液状态下的吸收光谱、发射光谱、荧光寿命以及CV曲线等进行了探究。第二部分将咔唑基框架结构分子应用于卤素阴离子（F^-、Cl^-、Br^-、I^-）的检测,通过UV、PL及¹H NMR表明,四种化合物对I^-都具有良好的结合能力和选择性。相对于其它三种化合物,Cis-Grid对I^-的结合能力最好,络合常数达到K=（2.422±0.902）×10⁴,这可能是由于空腔尺寸形状更好的匹配性以及多个氢键共同作用导致的。最后部分将咔唑基框架结构分子分别应用于硝基爆炸物（NB、4-NT、DNT、TNT）的检测,通过荧光发射光谱表明,硝基爆炸物对这每个化合物的猝灭常数都满足TNT>DNT>NB≈4-NT,这和分子与硝基爆炸物LUMO能级差大小（TNT>DNT>NB≈4-NT）保持一致。通过分析同一个硝基爆炸物对四种分子的猝灭效果,我们可以得出空腔的大小及形状的匹配度同样对猝灭效果具有一定的影响。