羟肟酸类配体含有多个N、O供体配位原子,易与过渡金属及稀土金属离子配位形成稳定的金属配合物,其中部分配合物为金属冠醚。研究发现,此类金属配合物因其潜在的磁学性质、光学性质和生物活性等在磁性材料、传感器和抗癌药物等方面引起了化学家的广泛关注。由于部分3d-4f混合金属的羟肟酸类金属配合物表现出单分子磁体的行为,因此,我们选用水杨羟肟酸为配体与不同的金属盐反应得到了 20个具有单晶结构的金属配合物,其中13个为金属冠醚。通过X-射线单晶衍射、红外光谱和元素分析等对其进行了表征,并对部分配合物进行了光学性质、生物活性及磁学性质的测定。本论文的主要工作如下:1.水杨羟肟酸配体与锌盐和稀土盐反应得到了 7个金属配合物:(C5H6N)[PrZn(Hshi)(PhCOO)3(NO3)(Py)2](1),(C5H6N)[NdZn(Hshi)(PhCOO)3(NO3)(Py)2](2),(C5H6N)[SmZn(Hshi)(PhCOO)3(NO3)(Py)2](3),(C5H6N)[EuZn(Hshi)(PhCOO)3(NO3)(Py)2](4),(C5H6N)[TbZn(Hshi)(PhCOO)3(NO3)(Py)2](5),(C5H6N)[ErZn(Hshi)(PhCOO)3(NO3)(Py)](6),(C5H6N)[YZn(Hshi)(PhCOO)3(NO3)(Py)](7)。通过 X-射线单晶衍射、红外光谱和元素分析等对上述金属配合物进行了表征。配合物1-5是具有相似结构的双核金属配合物,其中Zn2+为四配位,Ln3+为八配位;配合物6和7具有相似的结构,其中锌为四配位,稀土离子为七配位。配合物5、6的磁学性质的研究结果表明:5、6中金属离子之间主要为反铁磁性耦合,具有单分子磁体性质。固态荧光显示:配合物4和5分别发射出Eu3+和Tb3+离子的特征峰。液态荧光测试表明:硝基苯和Cu2+使配合物1、2、5和6表现出明显的荧光猝灭现象。2.水杨羟肟酸配体与铜盐和稀土盐反应得到6个金属配合物:{[Cu5(shi)4][Cu4La2(shi)4(DMF)8(H20)2]}·DMF(8),{[Cu5(shi)4][Cu4Pr2(shi)4(DMF)8(H2O)2]}·2DMF(9),{[Cu5(shi)4][Cu4Nd2(shi)4(DMF)8(H20)2]}.DMF(10),{[Cu5(shi)4][Cu4Sm2(shi)4(DMF)8(H2O)2]}(11),{[Cu5(shi)4][Cu4Eu2(shi)4(DMF)8(H20)2]}·2DMF(12),{[Cu5(shi)4][Cu4 Gd2(shi)4(DMF)8(H2O)2]}(13)。通过X-射线单晶衍射、红外光谱和元素分析等对上述金属配合物进行了表征。配合物8-13含有两个独立的[12-MC-4]结构单元,一个结构单元由四个铜离子和四个配位的水杨羟肟酸配体构成,还有一个铜离子占据了冠醚环的中心位置;另一个结构单元在冠醚环平面的上方和下方分别有一个稀土离子,和四个羟胺氧发生配位。配合物8、9、13的磁学性质表明:金属离子之间存在着反铁磁性耦合作用。3.水杨羟肟酸配体与铁盐和稀土盐反应得到7个金属配合物:(C5H6N)[PrFe4(shi)4(C6H5COO)4(Py)4]·3.5Py(14),(C5H6N)[NdFe4(shi)4(C6H5COO)4(Py)4]·3.5Py(15),(C5H6N)[SmFe4(shi)4(C6H5COO)4(Py)4]·3.5Py(16),(C5H6N)[EuFe4(shi)4(C6H5COO)4(Py)4]·3.5Py(17),(C5H6N)[GdFe4(shi)4(C6H5COO)4(Py)4]·3.5Py(18),(C5H6N)[TbFe4(shi)4(C6H5COO)4(Py)4]·3.5Py(19),(C5H6N)[DyFe4(shi)4(C6H5COO)4(Py)4]·3.5Py(20)。通过X-射线单晶衍射、红外光谱和元素分析等对上述金属配合物进行了表征。金属配合物14-20是具有相似结构的12-MC-4金属冠醚,12-MC-4金属冠醚与吡啶阳离子形成电中性化合物。配合物14-20的磁学性质研究结果表明:配合物中金属离子呈现反铁磁性耦合,配合物18-20表现出单分子磁体行为。