大環化合物是化學和超分子科學研究中的重要工具，它們在分子識別與傳感、分子自組裝體系的合成、分子器件和功能材料的構建，以及探究有機反應和金屬有機反應機理方面占有不可或缺的地位。
不同于冠醚、穴醚、環糊精和杯芳烴等大環化合物，雜杯芳烴和冠芳烴是兩類全新的人工合成大環主體分子，雜杯[4]芳烴具有可精細調節的1,3-交替構象結構和V-型大環空腔，冠芳烴具有圓柱狀空腔，不同雜原子和芳環及芳雜環組成的雜杯芳烴和冠芳烴呈現出豐富和獨特的分子識別性能以及形成高價態金屬有機化合物的能力，被廣泛用于過渡金屬離子、有機陽離子、陰離子、多類中心分子的選擇性識別和檢測，被應用于二氧化碳吸附、固定相分離分析、大環分子液晶、有機-金屬框架和金屬簇材料的制備，被應用于金屬催化的芳香碳-氫鍵活化反應機理研究。