苝酰亚胺衍生物具有优异的化学、光和热稳定性以及很高的荧光量子产率等性能,将其功能化后,可利用氢键、金属配位键和π-π作用力来构筑具有特定结构和性能的超分子聚合物。含有吡啶的有机配体可与多种过渡金属螯合,很适用于金属配位导向自组装的超分子聚合物的形成。以含有吡啶基团的苝酰亚胺为构筑单元形成的超分子聚合物具有优良的光电性质,这类聚合物构成的功能性材料在发光二极管、太阳能电池和传感器等方面都有着很好的发展。本论文的研究目标是要得到含有吡啶基团的苝酰亚胺的金属超分子聚合物。论文工作是从3,4,9,10-苝四甲酸二酐出发,通过溴化,胺化,亲核取代反应,水解,再胺化等多步反应,得到了 2种非聚集型吡啶取代苝酰亚胺衍生物(配体6)和3种非聚集型吡唑-吡啶取代茈酰亚胺衍生物(配体7),利用核磁、紫外可见近红外吸收光谱、质谱、红外光谱和荧光光谱对中间产物和目标产物进行表征。利用溶剂挥发的方法得到了 4个化合物的单晶,并通过X-射线单晶衍射仪确定了它们的单晶结构。在此基础上,通过核磁滴定的方法探究了配体6和配体7与Zn(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)基于金属配位导向自组装形成超分子聚合物的反应过程。依据核磁谱图变化情况分析,分别模拟了配体6和配体7与金属离子反应形成的聚合物的可能结构。此外,发现配体6与金属离子反应形成的超分子聚合物不够稳定,过量的金属离子会使得聚合物发生分解形成低聚物碎片。而配体7与金属离子反应形成的聚合物稳定性与金属离子的电荷和体积有关,与电荷大体积小的金属离子反应形成的聚合物稳定性好,过量的金属离子不会使得其发生分解;与电荷小体积稍大的金属离子反应形成的聚合物稳定性较差,过量的金属离子会使其发生分解形成低聚物碎片。这一规律的发现,对将来在设计合成更多具有很好稳定性的基于金属配位导向自组装形成的超分子聚合物方面有很大的作用。