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近年来,含有四嗪、哒嗪和吡嗪等杂环单元的对芳撑与桥连氧、硫原子等交替排列的大环结构被合成出来,并以其花冠状的结构特点被命名为“冠芳烃”。本博士论文主要研究含桥连氮原子与四嗪环的冠[6]芳烃分子的合成、结构、性质、分子识别与组装性能。系统研究了S6-冠[3]芳烃[3]哒嗪分子与有机铵盐识别行为。以N,N-二（4-羟基苯基）乙酰胺和3,6-二氯四嗪为原料,合成线性四聚体,然后通过片段偶联策略合成了含有桥连氮原子和四嗪环的冠[4]芳烃[2]四嗪。这类新型大环分子具有正六边形空腔,桥连杂原子的组合能精细调节大环结构和理化性质。四嗪环的存在使大环具有缺电子性质,N2,O4-冠[4]芳烃[2]四嗪可以识别多种不同形状的阴离子,并通过阴离子-π作用实现在固相中的超分子组装。以苄胺与3,6-二氯四嗪反应,获得氮原子连接的双四嗪反应中间体,通过片段偶联策略与对苯二（硫）酚及其衍生物发生亲核取代反应,高效便捷地合成了含有桥连氮原子和四嗪的冠[2]芳烃[4]四嗪。该类冠芳烃具有六边形空腔,桥连氮原子与四嗪的共轭连接令其体现出独特的光谱和电化学性质,并可以在气相中与多种阴离子结合形成主客体复合物。系统研究了S6-冠[3]芳烃[3]哒嗪分子与21种有机铵盐的识别作用和热力学起源。等温量热滴定测得其与大多数铵盐形成1:1复合物,铵盐体积增大,电荷数增多能提高作用强度,结合常数最高可达105 M-1数量级。识别过程中的焓贡献主要来自于π/π,孤对电子/π和C-H…N氢键等非共价相互作用,熵贡献主要来自于主客体识别过程中的去溶剂化效应。总之,我们发展了片段偶联策略,合成了含有桥连氮原子和四嗪的多种冠[6]芳烃,阐明了其在晶体和在溶液中的构象结构特征,实现了对大环分子的光物理和电化学性质的精细调控。缺电子的冠[6]芳烃在气相和固相中与一系列阴离子形成复合物,与阴离子识别和组装的主要驱动力为阴离子-π作用。我们还阐明了S6-冠[3]芳烃[3]哒嗪对有机铵盐的识别作用机理和热力学起源。随着对于冠芳烃的合成,结构与性质的理解不断深入,冠芳烃类大环主体分子的应用前景将更加广阔,推动大环化学和超分子化学发展。