超结构通常由分子通过非共价相互作用形成，其可以是有吸引力的或排斥的。由有吸引力的分子间力形成的超结构的第一个例子是冠醚[1]，穴状配体[2]和spherands [3]的复合物，它们被1987年诺贝尔化学奖所认可。此外，环糊精（CDs），葡萄糖的环状低聚物的包合物属于这一类，并且自Friedrich Cramer于1951年开创性工作以来就已为人所知[4,5]。上层结构也可以通过排斥力，即所谓的机械键[6]结合在一起，如catenanes，rotaxanes和knots [7]所示。。由于其活动受限，轮烷非常适合分子机器的设计，这是2016年诺贝尔化学奖的主题[8,9]。由于超结构可通过合理设计获得，超分子化学对有机和大分子化学以及药理学和材料科学有很大影响。特别是CD成为上层建筑最重要的组成部分，因为它们是唯一无毒且可在工业规模上使用的主体。以下重点介绍了这一令人兴奋的领域的最新发展。
α-CD与金盐形成一维超结构，如KAuBr 4，它很容易结晶为细针[10]。基于这一发现，正在开发一种新的环保型挖掘材料黄金回收工艺。
通过从相应的过苄基或全甲基衍生物开始区域选择性地引入一个，两个，三个或更多个相同或不同的取代基，在CD的官能化方面取得了显着进步[11,12]。通过这种方式，将六嘧啶与α-CD连接三倍，构建具有可切换芳香性的超结构[13]。此外，巴克敏斯特富勒烯C 60与两个γ-CD环共价连接[14]。这种结合物在水中高度溶解，因为它形成夹心状自复合物，这使其特别适合作为单线态氧1 O 2生成的敏化剂[14]。
具有低聚环氧乙烷侧链的两亲性CD衍生物与敏化剂Zn-酞菁和抗肿瘤药物多西紫杉醇形成纳米颗粒。这些材料可能适用于双重癌症治疗[15]。本主题系列[16]描述了另一种用于光动力疗法的光反应性染料方酸的自组装CD纳米载体。Ravoo组还将芳基偶氮吡唑与两亲性环糊精衍生物结合，形成由光触发的囊泡[17]。具有许多易碎的内在二硫键的星形聚阳离子CD衍生物与信使RNA和药物形成纳米颗粒，并且特别适用于转运到HeLa细胞中[18]。
由于它们的亲水性，CD衍生的超结构对于生物材料的构建变得越来越有趣。特别是，细胞成分和CD之间的相互作用可能会导致“绿色医学应用”，如Leclercq [19]文章中的主题系列中所总结的那样。例如，将β-CD固定在硅底物上并与各种细菌一起孵育。这些细菌几乎可以在表面定量捕获，并通过与游离甲基化β-CD的竞争性结合再次释放[20]。蛋白质胰岛素和溶菌酶也与客体金刚烷结合。通过聚乙二醇化β-CD使这些缀合物络合产生上层结构，其提供缓慢释放并保持完整的生物活性[21]。
CD轮烷的领域也取得了重大进展。通过铜催化的[2 + 3]环加成反应，在一步中由两个单取代的α-CD环，α，ω-十二亚甲基二叠氮化物轴和两个庞大的炔烃塞子组装[3] - 三烷。由于附着的钆络合物，这种轮烷显示出高的NMR弛豫率，使其适合作为磁共振成像（MRI）的探针[22]。由Fraser Stoddart的小组通过利用超分子催化的炔烃 - 叠氮化物点击反应组装具有交替的螺纹葫芦[6]脲和CD环的明确的荧光聚轮烷[23,24]。在CD存在下1,3-二烯和大体积塞子的同时自由基共聚合（所谓的rotaxa- 聚合）进一步用于合成水溶性聚异戊二烯聚轮烷[25]。此外，ABA型嵌段共聚轮烷可以使用由RAFT链转移剂控制的这种聚合技术合成[26]。
2017年春季在旧金山举行的第253届ACS全国会议上，特别会议“环己烷中的智能聚合物和材料：新型设计和功能”突出了令人兴奋的CD聚轮烷世界，包括自修复材料[27]。Beilstein有机化学杂志中的系列还提供了对CD超结构的合成和性质的进一步见解，涵盖了许多方面，如催化，分子识别，胶体，聚轮烷，药物输送等。