超分子化学是一门近年来备受关注且迅速发展的新学科。它的发展与大环化学的发展息息相关,并且正在逐渐转变成为一个相对独立的研究领域。超分子两亲性组装体由于其具有良好的特性因而使它们在生物学、医学、材料化学等方面被广泛应用。超分子化学主要研究的是分子之间由非共价键相互作用形成的分子识别和分子组装。为了更好地揭示主-客体之间的分子组装行为的性质及特征,我们进行了如下工作:1、我们对杯吡啶盐与两种不同粘度的海藻酸钠(SA-L和SA-M)形成的超分子组装体进行了比较研究。我们发现SA-M与杯吡啶盐的静电相互作用较强,具有较好的诱导杯吡啶盐聚集的能力。因此,杯吡啶盐–SA-M超分子组装体的形态为致密的球形结构,而杯吡啶盐–SA-L超分子组装体的形态为不致密的层状结构。然而,由于同样的原因,与杯吡啶盐–SA-M超分子组装体相比,杯吡啶盐–SA-L超分子组装体不仅在室温下更稳定,而且在更高的温度下,甚至在盐溶液中也更稳定。海藻酸钠是一种重要的生物材料,具有良好的生物相容性,因此,本对比研究不仅对进一步了解杯吡啶盐与聚阴离子的组装过程,而且对构建功能性超分子生物材料具有极其重要的意义。2、我们探究了杯吡啶盐和七个萘磺酸钠在水溶液中的主-客体相互作用。在不同的p H条件下,不同萘磺酸钠会与杯吡啶盐发生不同的相互作用。不仅如此,它们之间形成组装体的形貌也大有不同。其中1-萘磺酸钠和2-萘磺酸钠与杯吡啶盐仅仅是简单的键合,并没有形成完美的组装体;1,5-萘磺酸钠、2,6-萘磺酸钠以及2,7-萘磺酸钠客体与杯吡啶盐组装会形成实心球组装体;而杯吡啶盐与1,6-萘磺酸钠和1,3,6-萘三磺酸钠客体络合后会自组装形成空心球囊泡组装体。这说明萘环上面取代基的位置极大地影响了其与杯吡啶盐络合后的形貌与性质。因此,我们可以利用其形貌的不同对萘磺酸钠进行分类,而且空心球囊泡结构在医学上也可以应用在载药方面。3、我们探究了杯吡啶盐和两个芘磺酸钠在水溶液中的主-客体相互作用。单芘磺酸钠客体(PS)与杯吡啶盐键合形成球形组装体,芘四磺酸钠客体(Py TS)与杯吡啶盐键合形成棒状组装体。自组装形成的球形杯吡啶盐–PS超分子组装体固体不能发出荧光,而自组装形成的棒状杯吡啶盐–Py TS的超分子组装体固体却可以表现出强烈的绿色荧光,这是由于杯吡啶盐诱导的Py TS分子发生了完美π-π堆积相互作用。更重要的是,我们发现固态棒状杯吡啶盐–Py TS的超分子组装体不仅在水溶液中,而且在气相中都可作为碘的新型吸附材料。因此,它可以应用于污染物的封存。但是,球形的杯吡啶盐–PS超分子组装体不能吸附碘。两种超分子组装体的碘吸附能力取决于其在分子水平上的自组装结构。4、我们探究了磺酰罗丹明B(SRB)和多个大环主体在水溶液中的主-客体相互作用。SRB客体与α-环糊精以及γ-环糊精发生的是十分微弱的键合,但SRB客体与β-环糊精会组装形成由小细线结合而成的网状结构。不同环糊精与SRB之间作用的差距主要是由它们的尺寸不同造成的,β-环糊精的尺寸与SRB最为合适。SRB客体与杯吡啶盐会组装形成片层状组装体。β-环糊精–SRB超分子两亲性组装体对p H不敏感,而杯吡啶盐–SRB超分子两亲性组装体在酸性条件下不敏感,在碱性条件下溶液颜色会由粉色变为红色。因此,它将来有望成为碱性物质检测的材料。