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杯芳烃是继冠醚和环糊精后的第三代超分子,其疏水的空穴大小可通过改变单元数目而进行调节,上下缘均可引入功能基团进行修饰和衍生化。这类化合物已广泛应用于分子识别、分子催化、酶模拟及化学传感器等领域。含硫化合物尤其是巯基(-SH)化合物具有很强的配位能力,能够在许多贵金属表面形成分子膜,因而这些物质在自组装单分子膜(Self-Assembled Monolayers,SAMs)的研究中倍受化学工作者和材料工作者的青睐。硫杂杯芳烃是以硫原子取代普通杯芳烃中桥连亚甲基形成的一类新型杯芳烃。由于用桥连硫原子取代了桥连亚甲基,使得硫杂杯芳烃分子对过渡金属的络合能力,空腔结构,立体构型等与普通杯芳烃有显著的差异。为了探讨杯芳烃空腔尺度、臂长、及功能基数目对自组装的影响,本文开展了以亚甲基杯芳烃和硫杂杯芳烃为基本结构单元的硫醇和硫醚类杯芳烃衍生物的设计与合成。以期在分子识别、多重识别以及自组装等方面有特异的性质,本文主要工作如下:1.具有巯基功能基的杯[4]芳烃衍生物的合成:对叔丁基苯酚在氢氧化钡、氧化钡以及氢化钠作碱、DMF作溶剂的条件下定向地生成杯[4]芳烃,然后在一定的碱性条件下保护杯芳烃下缘的三个羟基而得到中间产物,通过二硫化物的合成研究,使两个杯芳烃分子能够通过两个硫功能基连接起来,最后通过还原反应成功地合成了具有巯基功能基的杯[4]芳烃衍生物。2.具有巯基功能基的杯[6]芳烃衍生物的合成:对叔丁基苯酚在碱性条件下通过一步法高产率的合成对叔丁基杯[6]芳烃,然后在THF/ K2CO3体系下合成出具有单一取代的杯[6]芳烃衍生物,然后通过二硫化物的合成研究,使两个杯芳烃分子能够通过两个硫功能基连接起来,最后通过还原反应成功地合成了具有巯基功能基的杯[6]芳烃衍生物。3.具有甲硫基功能基的硫杂杯芳烃衍生物的合成:对叔丁基苯酚在碱性条件下通过一步法高产率的合成了对叔丁基硫杂杯[4]芳烃,然后在特定的碱性条件下通过运用合理的保护基策略合成构象、尺度一定的硫杂杯芳烃前驱分子。另外还开展了含甲硫基功能基团的末端砌块分子的合成,最后其通过Sonogashira偶联和Suzuki偶联反应与硫杂芳烃前驱分子进行偶联,合成了带有甲硫基功能基团的硫杂杯芳烃衍生物。