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在本论文中，我们基于于澍燕提出的“金属中心矢量操纵”分子自组装的学术思想，系统地构筑了环状、碗状、篮状和笼状等新颖的金属-有机容器超分子，并对其性能进行了初步的研究。本论文工作由四部分构成。
在第一部分中，设计合成了六种新颖的“金属矢量”，并与刚性的模块配体分子4，7-菲啰啉进行了自组装，对所得配合物进行了元素分析、核磁共振氢谱、碳谱、冷喷雾电离质谱(CSI-MS)等手段的表征，并对其中一个典型的引入冠醚后组装的“分子花篮”进行了X-射线单晶衍射结构研究，结果表明所得配合物具有杯芳烃的基本结构特征但具有两个不同性质的纳米尺寸分子空腔。进一步的研究发现，这些金属杯芳烃具有选择包容芳香羧酸根离子的功能。更引人注目的是，该“分子花篮”可在水溶液中包容纳米团簇客体于亲水的穴内，构成新颖的1：1主－客体络合物。
在第二部分中，设计合成了四种手性的金属矢量，并与配位夹角为60°的刚性芳香配体进行了自组装，得到了四个手性金属杯芳烃。溶液光谱和X衍射晶体结构研究都表明无论在溶液状态下还是在固体状态下，这些手性金属杯芳烃都表现出全顺式同手性的构型。
在第三部分中，设计合成了四种多功能双吡唑基芳香配体，并经过了核磁共振氢谱、碳谱、质谱、元素分析等手段的表征。运用这些多功能配体与芳香性金属矢量进行了自组装，对组装体在不同状态下的存在形式进行了研究。在溶液中的状态得到其核磁共振氢谱、碳谱的证明以及冷喷雾电离质谱技术的验证，晶体X-射线衍射给出了确定无疑的固体存在形式的证据。
在第四部分中，设计合成了两个新的三吡唑基芳香刚性多功能配体，并对它们进行了核磁共振氢谱、碳谱、质谱、元素分析及红外光谱等手段的表征。通过与芳香配体配位的金属矢量的组装，得到了十六个组分(四个吡唑基配体和十二个金属单元)组成的大三环的分子碗。核磁、元素分析以及质谱的表征都证明了所得化合物的大三环结构。