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自从1987年法国科学家J.M.Lehn教授在诺贝尔化学奖获奖感言中正式提出超分子化学概念以来，基于超分子自组装的轮烷型分子机器便成为科学家们研究的热点。轮烷型分子机器是由一个环状组分或多个环状组分和一个或多个杆状组分组成，杆状组分穿过环状组分的内腔，并且环状组分由两端的封堵基团封堵以防脱落。在外界某种刺激下，轮烷型分子机器中的环状组分可以沿着杆状组分的识别点作往复运动，这为研究组分间的能量传递、电子转移等物理化学过程及其调控提供了很好的模型体系。基于此，我们将生色团引入轮烷体系中研究其能量传递、电子转移等过程。本论文的研究内容及成果包括以下几个方面: 第一章介绍了分子机器定义、分类，简单介绍了其驱动方式及在能量传递、电子转移方面的研究，最后列举了分子机器的一些潜在应用。 第二章设计合成了一个对称的以荧光团齐聚苯撑乙烯OPV为核，以氟硼二吡咯BODIPY修饰的二苯并24冠8为环状组分的[3]轮烷。通过一维核磁氢谱、碳谱和高分辨质谱确定了轮烷的结构，通过紫外可见吸收光谱、荧光光谱和理论模拟对光物理性能进行了研究。实验研究表明:在轮烷中发生了由荧光团OPV到荧光团BODIPY的荧光共振能量转移现象;同时在酸碱驱动下环状组分可以在杆状组分两识别点间可逆穿梭运动，虽引起荧光团之间的距离变化但未引起能量传递效率较大的变化。 第三章设计合成了两个含多个生色团（萘酰亚胺、氟硼二吡咯、二茂铁）体系的[2]轮烷3-1，3-2。通过一维核磁氢谱、碳谱和高分辨质谱确定了轮烷的结构，通过紫外可见吸收光谱和荧光光谱对光物理化学性能进行了研究。实验研究表明:这两个体系均发生了由荧光团萘酰亚胺到荧光团BODIPY之间的荧光共振能量转移现象;在酸碱驱动下环状组分可以在杆状组分两识别点间可逆穿梭运动，同时，酸碱刺激导致的运动可以调节生色团之间的相互作用。 第四章设计了基于光扳机的光能和化学能驱动的定向行走[2]轮烷。目前完成了主要中间体的合成工作，后续工作还在探索中。 第五章结论。