大环化学的研究在超分子化学发展过程中具有举足轻重的地位。大环化学是超分子化学的热点研究领域。每一代大环主体化合物的出现不仅会加快超分子化学的发展,还极大地丰富了超分子化学内容。早些时候发现的几个重要的大环主体受到科学家们的广泛的关注,并在许多领域取得了一定的研究进展与应用,比如说超分子聚合物、药物的控制释放、化学传感器等。2008年,一类新的大环主体—柱芳烃被合成出来,并在接下来的几年里快速发展。柱芳烃化学俨然已经成为了超分子化学的研究热点之一。本文主要阐述了几类甘醇链修饰的柱芳烃的合成,它们的主客体化学性质及其应用。本论文主要包括以下四个部分：第一部分主要研究了一甘醇修饰的柱[5]芳烃与百草枯及其衍生物的主客体化学。相比于烷氧基化的柱[5]芳烃,一甘醇修饰的柱[5]芳烃跟百草枯及衍生物具有更强的络合能力。同时利用百草枯的氧化还原性质,我们实现了百草枯客体跟一甘醇修饰的柱[5]芳烃的氧化还原响应的可逆络合。第二部分的工作是关于一种基于三甘醇修饰柱[5]芳烃与百草枯的氧化还原响应的主客体分子识别构筑的大分子超两亲分子。我们利用柱[5]芳烃和百草枯的主客体络合体系成功构筑了一类具有氧化还原响应的大分子[2]准轮烷。我们证明了该大分子[2]准轮烷能在水中自发地组装形成聚合物囊泡,并且当我们加入过量的还原剂时能使得该聚合物囊泡结构破坏。利用这一特点,我们还将其应用于抗癌药物的控制释放。第三部分工作中,我们合成了一甘醇修饰的柱[6]芳烃。接下来我们研究了柱[5,6]芳烃与敌草快的主客体作用。通过核磁我们发现柱[6]芳烃与敌草快之间存在主客体相互作用而柱[5]芳烃没有。而发生这个的原因主要是因为空腔大小的影响。因为柱[5]芳烃的空腔大小跟敌草快不匹配,导致敌草快不能够进入其空腔内部。而敌草快与柱[6]芳烃的空腔大小刚好匹配而发生互穿结构。此外,我们通过单晶衍射也证实了这一点。第四部分工作我们首先合成了具有LCST现象的水溶性三甘醇修饰的柱[7]芳烃。同时我们用三甲胺化的偶氮苯作为模型化合物研究了其与柱[7]芳烃的主客体化学。我们发现它们的主客体络合具有双重响应性。接下来,我们基于偶氮苯跟柱[7]的主客体分子识别首次构筑了两亲性的准聚轮烷。该准聚轮烷在水中可组装形成囊泡,并且该组装体具有双重响应性。然后我们利用该组装体进行了荧光分子的控制释放实验。第五部分工作中我们合成了同样具有LCST效应的三甘醇修饰的柱[10]芳烃,并且研究了它与2,7-氮杂芘盐的主客体化学。我们发现该主客体化学具有化学响应性。同时,我们还发现我们可以通过主客体化学方法来调节柱[10]芳烃的LCST行为。