大环化合物是化学和超分子科学研究中的重要工具，它们在分子识别与传感、分子自组装体系的合成、分子器件和功能材料的构建，以及探究有机反应和金属有机反应机理方面占有不可或缺的地位。
不同于冠醚、穴醚、环糊精和杯芳烃等大环化合物，杂杯芳烃和冠芳烃是两类全新的人工合成大环主体分子，杂杯[4]芳烃具有可精细调节的1,3-交替构象结构和V-型大环空腔，冠芳烃具有圆柱状空腔，不同杂原子和芳环及芳杂环组成的杂杯芳烃和冠芳烃呈现出丰富和独特的分子识别性能以及形成高价态金属有机化合物的能力，被广泛用于过渡金属离子、有机阳离子、阴离子、多类中心分子的选择性识别和检测，被应用于二氧化碳吸附、固定相分离分析、大环分子液晶、有机-金属框架和金属簇材料的制备，被应用于金属催化的芳香碳-氢键活化反应机理研究。