在过去的几十年里,超分子化学得到充分发展。此领域的研究成果受到了广泛的关注,尤其是主客体化学中的主体研究一直是人们关注的焦点。主体研究经历了多个发展阶段,从冠醚、杯芳烃、环糊精、葫芦脲,一直到今天的大环化合物。人们研究的最终目的在于实现其生物模拟的重大作用。例如通过对酶的模拟和对药物的控释,从而来治疗人类疾病、改善人类目前的生存状态。虽然我们已经有了较多的人工合成体系,我们对这一系列化合物的合成、性质研究、结构分析以及应用还处于初级应用阶段。如何使用简单有效的方法合成一系列更加新颖的化合物,并通过人为的手段对其结构和性质进行有目的的调控,进而提高其实用价值,这依然是一项很有挑战性的工作。　　 基于对通过分子内氢键控制稳定性的碳酰胺大环和折叠体的设计合成,我们利用相似的骨架稳定原理设计了以磺酰胺连接的芳环化合物,结果发现此类化合物没有形成像碳酰胺聚合物那样的折叠体,而是始终以四聚体的形式形成杯芳烃。对此类以磺酰胺连接的芳环化合物的单晶结构进行分析后我们发现,合成前体之间接近90°的二面角,直接决定了此类芳环化合物主要以四聚体的形式存在。为了进一步验证这一结论的普适性,我们设计了以磺酸酯连接的芳环化合物,同样得到了以四聚体形式为主产物的结果,同时引入萘环片段,得到了孔穴尺寸增大的四聚磺酸酯杯芳烃。之后,我们对此类四聚磺酸酯杯芳烃化合物的包合性质进行了实验,得到了四聚磺酸酯杯芳烃和C60的包合体。我们应用X-单晶技术验证了此类化合物的结构特性和包合能力,为此类化合物今后的研究和发展提供了一条可行的途径。　　 人们对折叠体的研究,始于对多肽、蛋白质以及核苷大分子的明确构型的研究。对具有非天然骨架折叠体的考察有助于科研人员对生物体大分子折叠情况作出更好的理解。折叠体同时也为带有复杂序列的无限几何结构官能团的表达提供了可利用的片段,这有助于我们设计合成出象多糖,核酸和蛋白质那样具有独特序列和结构的大分子。为了模拟DNA的信息存储性质,我们设计了一系列β-聚酰胺为骨架的新的动态共价键分子配体,这一系列的分子配体通过亚胺或腙结构单元连接在一起,其形成和解离可以控制,并且有可能具有类似DNA螺旋的空间结构。这一正在研究的体系为人们对基于可调控单元的非天然结构的理解提供了有力的工具。