传统的超分子大环主体(例如:冠醚、环糊精、杯芳烃、葫芦脲、柱芳烃等)主要通过非共价键作用与客体分子结合并实现一些特定的功能。大环化合物由于拥有特殊的环状结构,可以与客体分子高效结合,配合不同官能团的模块,从而构筑具有多功能性的的分子器件。例如,分子荧光团作为模块可被用于超分子大环主体的构筑,从而开发出性能优异的大环荧光传感器,该类大环分子可用于检测阴阳离子、中性分子、生物小分子以及生物大分子,其应用领域包括环境、医药、生物以及电化学催化等。三维分子笼作为一种主体分子,在超分子研究领域扮演着重要的角色。分子笼可以为不同的客体分子提供大小、形状合适的空腔和特定的官能团,有助于体系实现特定的行为/功能,如超高的主客体识别亲和力、可调光物理性质、高度立体选择性、光驱动催化能力等。本篇论文中,我们合成了基于四苯乙烯(Tetraphenylethylene,TPE)的八重吡啶阳离子三维立体分子笼。该分子笼是一个很好的缺电子受体,可以通过CH···π、π-π、静电作用等,与多环芳烃(例如:晕苯)在有机相中进行主-客体识别形成复合物,其堆积结构由一维纳米管堆积成三维超分子框架。除此之外,我们将此八重吡啶阳离子分子笼作为荧光单分子平台,与水溶性染料(例如:磺酸罗丹明101)在水相中进行主客体识别,形成主客体复合物;并研究复合物与单独主体、客体分子的荧光性质的变化。本研究为构建兼具荧光和主客体性质的阳离子分子笼提供了新途径,并可能有助于进一步设计基于主客体识别的多功能超分子笼状化合物(如:手性识别和催化、能量传递、药物传递)和其他荧光超分子体系。