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金属有机框架(MOFs)亦名多孔配位聚合物,由于其具有(1)多孔性;(2)大的比表面积;(3)不饱和金属位点;(4)结构与功能的多样性,已经受到了科研工作者的关注与研究。目前已经成功应用到气体存储、吸附与分离、传感、分子筛膜、生物活性、发光及催化等方面,但是如何扩展其应用领域仍然需要不断地探索与发现。过渡金属离子配位聚合物的合成主要依靠自组装过程来实现,通过金属离子和辅助配体调控配位聚合物的结构,是配位聚合物设计组装的重要策略之一。本论文以设计系列具有新颖结构的配位聚合物为目的,基于金属离子和辅助配体调控配位聚合物结构的思路,选用了非对称含氮、氧芳香羧酸配体1,4-萘二甲酸和3,5-吡啶二羧酸配体为主配体,与过渡金属元素Co2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+四种不同的过渡金属离子进行配位组装,同时引入bbi(1,4-双(咪唑-1-基)丁烷),邻菲啰啉,对苯二甲酸等配体作为辅助配体,通过水热合成法并以程序降温至室温来调控得到配位聚合物,得到了一维,二维和三维的配位聚合物结构共计16个,通过X射线单晶衍射、红外光谱和热重分析的表征手段确定了配位聚合物的组成和结构,利用结构分析软件olex2,diamond和TOPOS4.0软件对其结构进行深层次的分析,揭示了配合物中配位单元的排列方式,相互作用力,以及所呈现的结构与功能之间的相关关系,系统地比较和讨论了其结构特征,并对其中金属离子所形成的配位聚合物的变温磁化率和荧光性质进行了主要研究,为以后的新型配合物的研发提供实验数据,同时为其实际应用提供丰富的理论模型和实验指导。简要概括如下:(1)使用1,4-萘二甲酸,bbi为主配体自组装得到四个结构新颖的过渡金属Co(Ⅱ)配合物,{[Co(C12H10N4)2(H2O)4]·2C4H304}n(1),{Co(C12H8N2)(C8H405)(H2O)}n(2),{Co(KCB)2(bbi)2(H20)}n(3),{Co2(KCB)2(H20)5}n(4),配合物(1)(2)(3)通过氢键作用和部分π…π堆积形成二维或者三维网状拓扑结构。配合物(4)所含有的μ2-O桥键O使整个分子以中心对称形成三维空间网络结构,完美的诠释了桥连μ2-O及双核金属的簇状结构的特征;对这四个单晶配合物进行磁学性质研究发现:这四个钴配合物均存在弱的反铁磁性。(2)使用1,4-萘二甲酸,bbi为主配体自组装得到五个过渡金属Zn(Ⅱ)配合物,{Zn(bbi)2(C8H3NO6)2}n(5),{[Zn(bbi)(C7H3O4N)]·2H2O}n(6),{[Zn(bbi)1.5(H2O)2]·2NO3}·2H2O}n(7),{Zn(C8H4O5)(H2O)3}n(8),{[Zn8(μ4-O)2(KCB)6(DMF)3]·DMF}n(9);配合物(5)含有氢键和π…π堆积作用,在空间构筑成三维网络结构;配合物(6)含有3,5-吡啶二甲酸的双重配位模式,对于构筑空间结构具有重要作用;配合物(7)(8)均含有配位的水分子,这些配位水分子与周围电负性较高的O原子极易形成氢键,使得整体结构展现的更加完美。配合物(9)通过1,4-萘二甲酸与两个μ4-O桥连形成多配位的金属簇状化合物,并且含有多配位模式,在空间展现出迷人的三维结构。在对配合物(5)(6)(9)的固态荧光表征中,发现这三个配合物均具有荧光性质,可以作为潜在的荧光发光材料。(3)使用bbi配体,SCN-共同构筑得到一系列过渡金属Co2+,Zn2+,Ni2+,Mn2+七个配合物,分析发现:该系列配合物均通过弱的氢键和π…π堆积作用形成三维空间网络结构,配合物中10、11展现出一定的反铁磁性,而配合物12、13、14表现出弱的铁磁性,这些材料均为潜在的磁性材料,为以后的深入研究做好铺垫。