配位驱动自组装的金属有机配合物具有立体构型明确的空腔结构和独特的理化性质,广泛应用于分子识别、选择性催化以及拟酶化学等领域。金属有机大环化合物(MOMs)因其具有高对称性,可控性和结构稳定性,是一类有前景的多功能材料。通过调控功能性的有机配体和金属节点,构筑兼具并优于有机配体和金属性质的MOMs,是人们的研究重点。硫脲基团具有很好的氧化还原活性,并且硫脲基团中的S、N原子可以与金属离子配位,将其引入配体作为双齿的螯合位点。本论文基于两个新型硫脲基配体构建出一系列金属有机大环和金属有机分子烧瓶,并利用其优异的还原性,用作铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应的非均相催化剂。首先设计合成了两个结构相似并结合光活性咔唑基团的硫脲基配体DCT1/DCT2,通过分层扩散法和溶剂热法,与金属铜、镍分别构筑了两例金属有机大环(CuI-DCT1、Ni-DCT2)和一例金属有机分子烧瓶(Cu-DCT1)。单晶结构表明,CuI-DCT1实现了一价铜的不饱和三配位,Cu-DCT1实现了铜的四面体构型的四配位。Ni-DCT2的金属Ni中心为不饱和的扭曲平面四配位构型,与分别来自两个配体DCT2上的“NS”二齿螯合配位位点配位。其次,利用具有光活性咔唑基团的硫脲基配体DCT1,与金属铜构筑得到一例铜基金属有机大环CuBr-DCT1。配合物CuBr-DCT1具有很好的光活性和较强的还原性能,并且能在各种有机溶剂中保持结构稳定。基于此,将其作为非均相催化剂,用于铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应(CuAAC),反应效率高,且催化剂容易分离回收。该Cu(I)金属有机大环表现出优异的催化作用,在室温条件下,家用节能灯的照射下,反应可达到100%的转化率,且产物具有单一性。铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应(CuAAC)是“点击化学”中最有价值的反应,其产品1,2,3-三唑在药物研究,材料化学,高分子科学等领域具有广泛的应用前景。然而Cu(I)盐很容易发生歧化或氧化反应,在均相催化体系中也不能被有效的分离出来重复使用。因此我们本文提出的金属有机大环CuBr-DCT1作为CuAAC稳定的非均相催化剂,这对生物学应用具有重要的研究意义。