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依靠非共价作用力驱动形成的超分子组装体在制备新型功能材料方面具有广泛的应用前景。Meijer发展的2-脲基-4[1H]-嘧啶酮(UPy)作为一种提供非共价作用力的四重氢键基元因其较高的络合常数及较好的方向性，在超分子组装体的构筑领域受到了人们的广泛关注。本论文以四重氢键为基础，结合体系中因其衍生出的优异的能量传递性能发展了以下三部分工作: 1，基于四重氢键(UPy)的超分子组装体纳米球的制备及其在模拟光捕获体系中的应用 本工作中，首次借助微乳法制备了基于四重氢键的超分子组装体纳米球。结果表明构筑基元利用UPy基团的二聚作用形成超分子聚合物是构筑结构规整的纳米球的必要条件。这种纳米球不仅可以在水相中均匀分散，粒径大小也可以通过改变初始构筑基元的浓度进行调节，同时形貌不受表面活性剂类型的影响。最后通过方便地共聚能量给受体，借助纳米球中高效的能量传递发展了基于这类超分子组装体纳米球的模拟光捕获体系。 2，基于巯基-炔光点击化学反应高效合成功能化双UPy化合物的新方法 本工作中，首次合成了一端为UPy一端为巯基的前驱体(UPy-thiol)并使之与含有五种不同功能基团的炔基化合物发生高效的巯基-炔光点击化学反应，高产率的得到了五种功能化双UPy化合物。含有功能化基团的双UPy化合物(Bis-UPy)是构筑功能超分子组装体的基础。这种简便的制备方法可以合成常规方法难以得到的双UPy化合物，有望促进基于四重氢键的新型超分子材料的发展。 3，基于四重氢键(UPy)的超分子组装体多色荧光纳米球的制备及细胞成像 本工作中，首先结合第二部分工作所发展的方法学合成了多种含有不同功能基团的双UPy化合物，然后利用第一部分工作报道的微乳法制备了多色荧光纳米球。借助小分子构筑基元易于调控的性质，这些超分子组装体纳米球被赋予了多种重要的光物理特性比如:所得纳米球的吸收与发光波长位置可以覆盖整个可见光区域;荧光波长位置以及强度可以通过共聚能量给体与能量受体，调节纳米球中的能量传递实现;超分子组装体荧光纳米球的荧光量子效率可以通过掺杂其他大位阻分子(spacer)减少发色团之间的聚集猝灭得到提高;在超分子组装体中引入分子开关可以得到荧光信号明暗可调的纳米球。最后我们成功实现了这类超分子组装体纳米球的细胞成像。