超分子化学是研究两种及以上化学物种之间通过非共价作用组装成高度有序的分子聚集体的一门科学。与传统分子化学中的强共价作用相比,超分子化学关注弱非共价作用。常见的非共价作用包括氢键、金属配位、π-π堆积、金属金属作用等。利用协同的非共价作用可以构筑简单的主客体络合物、分子机器以及复杂的超分子聚合物等多种功能性超分子组装体。鉴于非共价作用的动态可逆性,超分子组装体具有环境响应性的特性,为其在化学传感、生物成像、药物输送、超分子催化剂等领域的应用奠定基础。因此构筑新颖非共价作用及功能化超分子组装体一直是超分子化学研究热点。环金属化铂(Ⅱ)配合物因其丰富的光学性质及可调控Pt(Ⅱ)---Pt(Ⅱ)金属金属和π-π作用而成为一种备受关注的超分子构筑基元。鉴于此,近年来我们课题组基于N^N^N型铂(Ⅱ)配合物的主客体超分子体系开展十分有趣的研究工作,构筑多种此类型铂(Ⅱ)配合物的超分子镊合体系,研究此类型铂(Ⅱ)分子镊子主体与芳烃化合物、氢键物种、金属有机化合物等多种客体的主客体识别,并以镊合导向自组装策略构筑多种功能性超分子聚合物。基于以上研究工作,本论文集中于环金属化铂(Ⅱ)配合物的主客体超分子体系的构筑,研究环金属化铂(Ⅱ)配合物的主客体识别及其组装行为,尤其是通过协同的Pt(Ⅱ)---Pt(Ⅱ)金属金属作用和π-π作用构筑刺激响应性的主客体络合物及超分子聚合物。具体研究内容分为四个部分。第一部分研究工作中,鉴于之前工作集中于N^N^N型铂(Ⅱ)配合物体系的研究,我们设想从环金属化铂(Ⅱ)配合物的铂电性角度出发,设计合成N^N^C型分子镊子主体及单核铂(Ⅱ)配合物,研究单核铂(Ⅱ)配合物与双核铂(Ⅱ)分子镊子主体的光学性质差异及分子镊子主体与不同客体的主客体化学性质。实验结果表明与N^N^C型单核铂(Ⅱ)配合物相比,分子镊子主体的发射光谱除了 600 nm处发射峰,790 nm处出现发射峰,可能源于激发态下N^N^C型铂(Ⅱ)分子镊子主体的分子内相互作用。此外客体的辅配体在较小范围内影响其与分子镊子主体的主客体化学性质。第二部分研究工作中,基于前期N^N^N型铂(Ⅱ)配合物超分子镊合体系的研究工作和环化增强分子主体的预组织性,我们设想从分子主体的预组织模式出发,设计合成结构高度相似的N^N^N型铂(Ⅱ)大环主体与分子镊子主体,构筑大环主客体与分子镊子主客体的超分子体系,研究大环主体/客体和分子镊子主体/客体的主客体化学性质及对比。密度泛函理论计算表明大环主体与客体的络合物结构中存在双重金属金属相互作用,而分子镊子主体与客体的络合物中只存在单重金属金属相互作用。此外大环/客体络合物的结合常数比分子镊子主体/客体的结合常数高近一个数量级,光敏单线态氧能力高两倍。第三部分研究工作中,鉴于Pt(Ⅱ)-Pt(Ⅱ)金属金属作用的新颖性和优异光学性质,我们从N^N^N型铂(Ⅱ)分子镊子主体的刺激响应性出发,设计合成酸碱响应性N^N^N型铂(Ⅱ)分子镊子主体及分子单体,研究酸碱调控分子镊子主体构型,进而调控主客体络合物的Pt(Ⅱ--Pt(Ⅱ)金属金属非共价作用及超分子聚合。通过酸和碱的依次加入来控制分子镊子主体的双重N-H---O氢键的形成与消失,实现分子镊子主体“U”与“W”构型相互切换,进而调控镊合体系中客体的结合与释放,从而调控Pt(Ⅱ)--Pt(Ⅱ)金属金属作用形成与消失。此外,两种分子单体等当量混合可以自组装成宏观的超分子聚合物。通过酸碱也可以调控超分子聚合物的pt(Ⅱ)--pt(Ⅱ)金属金属作用,进而调控超分子聚合过程。第四部分研究工作中,鉴于之前工作研究两不同物种之间的主客体化学性质,我们从环金属化铂(II)分子镊子主体的结合模式出发,设计合成新结合模式的环金属化铂(Ⅱ)分子镊子主体及分子单体,揭示环金属化铂(Ⅱ)分子镊子主体的结合模式,探究锌离子与竞争配体调控分子镊子主体自络合及分子单体自组装的行为。实验结果表明多种有机溶剂下其结合模式为刚性平面和阳离子响应性的三联吡啶基嵌入到分子镊子主体空腔中,通过四重π-π堆积形成自络合二聚体。此外,锌离子和竞争配体加入可以调控分子镊子主体与分子单体的“U”与“W”构型切换,从而调控分子镊子主体与分子单体的组装行为。