中文摘要：

本项目提出利用刚性棒状的缺电性共轭体系作为电子受体，通过其本身的预组织结构和结构特点来指导供体-受体作用驱动下复杂多级结构的可控自组装，或是利用所构筑结构的两亲性来实现其在疏水-亲酯作用驱动下的自组装。在项目中，我们设计了一系列共轭桥联的紫精寡聚体，以及与之匹配的线形富电子芳环寡聚物，进一步的我们还设计了基于这些寡聚片段的两亲分子。在通过有机合成得到这些目标分子的基础上，我们首先将研究这些刚性棒状受体自身的自组装行为，然后研究它们与匹配供体在供体-受体作用驱动下的各种有序多级结构如螺旋、折叠、互穿结构以及回转结构等的自组装构建，还将利用受体分子或供体分子自身的结构优势来实现自组装过程的氧化-还原调控或酸碱调控。此外，我们还将探索利用在组装基元中引入手性中心来控制螺旋产生的方向从而诱导手性螺旋结构的形成。

结论摘要：

本课题的研究主要是围绕缺电型刚性模块的构筑及其在自组装体系中的应用来展开，我们设计合成一系列刚性基元，利用它们通过非共价作用或动态共价键自组装形成微观结构有序的超分子体系或聚合物结构，通过这些研究，我们主要取得以下一系列成果（1）设计构筑了一类全刚性棒-棒型两亲分子，代表了一种全新的两亲结构类型，详细研究了其自组装行为，发现这些刚性分子表现出典型的两亲分子的特性，有十分丰富的组装行为，但同时也表现出与柔性两亲分子不同的一些特点；（2）利用刚性棒状基元与CB[8]组装在水相中构筑了两种结构特别的全刚性超分子聚合物，该聚合物具有刚性的骨架，不发生卷曲，可以较精确地控制聚合物链中位点间的空间距离，这为材料中功能基团的定位提供了一个有效的解决方案；（3）开发了多个高度稳定的主-客体作用基元，可用于水相中超分子结构的高效构筑；（4）设计合成了一系列苯环或联苯桥连的共轭紫精寡聚体，揭示了它们独特的电化学与光物理性质，以及它们在还原状态下的自由基驱动组装行为；（5）利用巧妙的基元结构设计，首次实现了一步构筑两种不同形状和孔道尺寸的COF结构，代表了一类结构全新的COF材料；（6）采用立体型模块的新思路，首次实现了溶液相中一步合成单分子层二维聚合结构，并发现该二维聚合物可进一步卷曲形成球状结构，可作为由石墨烯卷曲形成富勒烯的模型；（7）通过引入大位阻基团来降低二维结构的面-面堆积倾向，利用主体-客体作用作为基本驱动力，首次在水相中构筑了超分子二维聚合物；（8）通过合理的基元设计在水相中构筑了单分子层二维聚合结构，展示了这类结构也可以利用柔性基元和多组份组装来实现，为拓宽超分子二维聚合物的结构多样开辟了一条新的路径。