瓜环是一类新型大环笼状主体化合物,其刚性疏水性空腔及亲水性端口使得瓜环在主客体化学、配位化学、分子自组装等方面有较好的发展前景和应用。研究瓜环自组装过程,典型的是轮烷及类轮烷,通常,自组装体系往往会受到溶剂环境的影响,例如温度、pH值等,因此酸碱驱动分子机器的构建也是近年的一个重要研究方向。本文在文献报道和实验室研究基础上,设计并合成了以4,4’-联吡啶和苯撑吡啶为母体的系列长链化合物。利用紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱、等温量热分析及核磁共振技术等方法考察了系列客体分子与八元瓜环(Q[8])和对称四甲基取代六元瓜环(TMeQ[6])的超分子自组装作用模式。实验结果表明:1.考察Q[8]和TMeQ[6]与含有一个4,4’-联吡啶基团的客体分子G1、G2、G3之间的相互作用,结果表明:酸性条件下,Q[8]与客体G1和G2可形成1:1的超分子自组装轮烷作用模式,增大体系pH,可以使Q[8]在G1上自由穿梭;Q[8]与客体G3可形成1:1和2:1两种的超分子自组装作用模式,通过调节体系pH可使瓜环在碳链和联吡啶之间滑动;TMeQ[6]由于空腔尺寸较小,主要作用于客体的羧酸链部分;2.考察Q[8]和TMeQ[6]与含有两个4,4’-联吡啶基团的客体分子G4、G5、G6的相互作用,结果表明:酸性条件下,Q[8]与客体G4可形成2:1的超分子自组装作用模式,增大体系pH可使Q[8]在G4上自由穿梭;Q[8]与客体G5可形成1:1和2:1两种超分子自组装模式,增大体系pH,Q[8]可滑进客体G5的中间碳链部分;Q[8]与客体G6可形成2:1的超分子自组装模式,瓜环主要在碳链和联吡啶之间滑动,由于G6碳链较长,增大体系pH对其作用模式没有明显影响;TMeQ[6]由于空腔尺寸较小,主要作用于客体的羧酸链部分;3.考察Q[8]和TMeQ[6]与苯撑吡啶衍生物G7、G8、G9之间的相互作用,结果表明:酸性条件下,Q[8]与客体G7和G8可形成1:1的超分子自组装轮烷作用模式,且改变体系pH对其作用模式没有明显影响;Q[8]与客体G9可形成1:1和2:1两种的超分子自组装作用模式,通过调节体系pH可以使瓜环在碳链和联吡啶之间滑动;TMeQ[6]由于空腔尺寸较小,主要作用于客体的羧酸链部分。