硫杂杯芳烃是超分子化学与材料化学研究中的热点领域之一,在选择性离子传输、超分子器件、化学传感和分子开关等领域具有广阔的应用前景,特别是装配有光、电活性探针的硫杂杯[4]芳烃受体的研究备受关注。因此,本论文在全面总结硫杂杯[4]芳烃光、电活性受体的设计、合成和功能研究的基础上,基于硫杂杯[4]芳烃上沿修饰构筑新型光、电活性受体开展了研究工作,主要成果如下:1、首先通过对硫杂杯[4]芳烃下沿的选择性醚化反应合成了1,3-双烷氧基硫杂杯[4]芳烃,然后利用羟基和烷氧基的定位效应,即选择性亲电取代反应,合成了7种新型硫杂杯[4]芳烃上沿双取代、下沿不同取代的衍生物,其结构经IR、1H NMR、13C NMR及元素分析所系统表征,并利用X-射线衍射技术测定了5种硫杂杯[4]芳烃衍生物的晶体结构。2、基于上沿修饰的硫杂杯[4]芳烃为平台,通过click反应引入不同的光、电基团,合成和表征了2种分别以喹啉、二茂铁为光、电活性中心,1,2,3-三唑杂环为配位功能基团的新型硫杂杯[4]芳烃受体R1和R2,采用荧光滴定、紫外-可见滴定和电化学研究等技术研究了R1、R2对某些金属离子的识别性质,发现受体R1可选择性识别Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺离子,R2可选择性识别Ag⁺、Ni²⁺等离子。3、利用先前制备的硫杂杯[4]芳烃开链醚化合物为原料,经click反应将二茂铁基团引入醚链末端,合成了含有四个二茂铁基团的硫杂杯[4]芳烃开链醚受体R3,采用荧光滴定、紫外-可见滴定和电化学研究等技术研究了它们对某些离子的识别性质。结构表明,R3可选择性识别Cu²⁺、H₃O⁺离子。本论文所设计、合成的硫杂杯[4]芳烃上沿衍生物为构筑新型有机超分子和硫杂杯[4]芳烃受体奠定了基础,所合成的3种受体对新型超分子器件的开发具有重要的理论意义和应用前景。