大环化合物在超分子化学研究中一直占据着重要地位。近年来，一类新型的大环主体化合物杂原子桥连的杯杂芳烃由于其独特的结构和功能受到了广泛的关注。本论文的工作集中于研究含有三嗪的氮、氧原子桥连(同)杯杂芳烃的合成、结构及阴离子-π作用。　　 通过在杂杯[2]芳烃[2]三嗪的桥连原子中引入桥连亚甲基，设计合成了一系列新型的同杂杯杂芳烃。系统研究了这一系列大环化合物的合成及构象结构，解释了偶极-偶极作用对杂杯杂芳烃构象的影响，并发现通过控制桥连亚甲基的数目、杂原子的种类及取代基可以有效对杂杯杂芳烃的结构进行调控。同杂杯杂芳烃易进行各种化学修饰和衍生，它是一类结构、空腔及官能基团可调控的新型超分子大环主体化合物。　　 设计合成了含平行排列三嗪环的笼状缺电子空腔分子双环氧杂同杯[2]芳烃[2]三嗪，利用多重阴离子-π作用强化阴离子与主体化合物之间的作用，并研究了这类化合物与阴离子的作用，结果表明具有多重缺电子芳环的空腔分子可以选择性的与卤负离子作用。　　 使用多个缺电子芳环构筑了氧杂杯[2]氟代芳烃[2]三嗪，它具有高度缺电子的纯粹阴离子-π作用空腔。研究发现它们可与多个阴离子作用，与氰根离子及叠氮根离子作用时还会产生颜色变化，通过多种手段研究了它们与阴离子作用及机制。　　 通过动态亚胺键形成反应及亚胺的还原反应，在氧杂杯[2]芳烃[2]三嗪上引入各种阳离子作用位点，合成了一类新型的离子对受体分子。研究了这类主体化合物与各种阴、阳离子及离子对的作用，并发现这类离子对受体可以选择性的识别特定阴阳离子对，比如与锌离子结合后它与卤素离子及硝酸根离子的作用得以加强。　　 本博士论文的研究工作表明，氮、氧原子桥连(同)杯[n]芳烃[n]三嗪合成简便、易于修饰、结构多样并具有独特的可调控的空腔，并在阴离子-π作用的研究中有独特的应用，相信随着研究的进一步深入，它们在超分子化学中将会得到更广泛的应用。