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三蝶烯是一类具有三维刚性结构的富电子分子，其结构独特性使得三蝶烯化合物在超分子化学、材料化学、有机合成化学等研究领域都有着十分重要的理论意义和应用前景。本论文利用三蝶烯的结构特点开展新型分子镊和树枝化大分子的合成与性能研究，取得的主要研究结果包括：
(1)设计合成了一个以冠醚链作为连接单元、三蝶烯作为两臂的新型分子镊2-1，通过1H NMR、质谱、X-射线晶体衍射、循环伏安法研究了这个分子镊对多种简单联吡啶盐的络合性能，结果表明该分子镊对缺电子的联吡啶盐，尤其是甲基联吡啶盐有很好的络合作用，能够于溶液中或固态下形成1：1稳定的络合物。络合物的晶体结构显示，主客体之间多重非共价键相互作用对络合物稳定性起着至关重要的作用。
(2)研究了分子镊2-1对树状分子联吡啶盐的络合作用。结果表明主客体于溶液中形成1：1稳定的络合物，其中一代树状分子联吡啶盐络合能力最强。随着树状分子代数的增长，络合能力减弱，主客体之间多重非共价键相互作用对络合物稳定性起着至关重要的作用。我们还设计合成了两个新的含有冠醚链的分子镊，并对他们的结构进行了表征。
(3)设计合成了两个以三蝶烯为两臂、芳甲氧基为连接单元的分子镊，通过1H NMR、质谱和结构模拟方法研究了分子镊对缺电子平面芳环客体的络合能力，结果表明主体分子对均苯四甲酸酐的络合效果最好。同时也研究了这种络合的作用方式和作用机理。
(4)利用三蝶烯基块，设计合成了两类树状分子：1)以Frechet型树状分子为合成子，设计合成一系列以三蝶烯为核心的树状分子；2)设计合成了一系列新型的以三蝶烯为重复单元的树状分子。这两类化合物的结构都得到了核磁、质谱、元素分析的表征。