金属-有机配位化合物是指一种或多种无机金属离子或金属簇通过桥连,或者螯合有机配体过程形成配位键,自组装互相连接,构成的一类具备周期性网络结构的配合物。配位化合物兼具无机有机化合物的优点,如高的比表面积,热稳定性。金属-有机配位化合物材料在磁性,光学性质,选择性吸附,催化,传感等各个方面的潜在应用已经成为材料科学领域的研究热点之一。本论文基于主族金属、过渡金属和稀土金属与四种不同的含氮杂环羧酸配体设计合成了26个不同的光电磁性质多种类型的新型配位化合物。并研究了这些配合物结构与性质的关系,不同中心金属,不同pH值,不同配位阴离子等对结构性质的改变与影响。并且通过红外、单晶X-射线衍射、元素分析方法分析表征了这些配合物结构后,对配合物进行粉末衍射实验,确定其纯度,并对其进行热稳定性与光电磁性质分析。本论文我们主要从下面四个部分研究讨论:1、基于2-（2-吡啶基）-1H-咪唑-4,5-二羧酸（o-H₃PIDC）为主配体,H₂C₂O₄作为辅助配体,与稀土金属（La-Er）以不同的原料比在不同的pH反应条件下水热反应构筑了11个具有光学性质或者磁性的三维配位聚合物。值得注意的是,在所有配合物中,H₃PIDC配体配位时采用相同的μ₃-kN,O:kO′,O′′:kO′′′配位模式,却形成两个系列的配合物。La（III）,Ce（III）配合物是含有[Ln₂（COO）₂]次级结构单元的配位聚合物,中心金属是八配位的双帽三棱柱构型。Pr（III）-Er（III）配合物是含有[Ln₄（COO）₄]次级结构单元的配位聚合物,不对称单元的两个中心金属分别是八配位的双帽三棱柱和十二面体构型。其中Eu（III）,Tb（III）的配合物分别展现出很强的红色和绿色荧光,色坐标分别是（0.612,0.325）和（0.284,0.523）。两个配合物的量子产率分别是54.3%和34.7%。Gd（III）配合物表现出铁磁性,其它配合物表现为反铁磁性。研究比较这些结构发现中心金属对所得到的配合物磁性和发光性质具有显著的影响。2、基于2-（3-吡啶基）-1H-咪唑-4,5-二羧酸（m-H₃PIDC）为配体,合成了两个2D具有螺旋构型的磁性金属配合物12和13。其中12是Co的手型配位化合物,13是铜的配位化合物,配体H₃PIDC在配合物12和配合物13中均采用μ₃-配位方式。每个HPIDC^2-阴离子采用双（二齿）螯合两个Co（II）,桥连一个Co（II）中心的μ₃-kN,O:kO’,O’’:kN’配位模式。在配合物中,羧基以桥连模式连接Co（II）离子,形成一维(-Co-HPIDC^2--Co-HPIDC^2--)锯齿链结构。配体HPIDC^2-在配合物13呈现T形3-连接点的μ₃-kN,O:kN’,O’:kN’配位模式,分别以双-N,O-螯合一个Cu（II）离子和一个Cu（I）离子,以单齿桥连配位另一个Cu（I）离子。在配合物13中,Cu原子和HPIDC^2-阴离子配位后排列成一行,以沿[001]方向形成1D链（-Cu1-Cu2-Cu3-）,同时其通过HPIDC^2-配体沿着b轴形成螺旋链(-Cu2-HPIDC^2--Cu3-HPIDC^2--Cu1)。此外,配合物12和13分别具有2D（8²·10）和2D（12³）₂（12）₃网络拓扑结构。配合物磁性结果分析表明:12具有反铁磁性,13具有弱铁磁性。3、以2-（2-吡啶基）-1H-咪唑-4,5-二羧酸（o-H₃PIDC）为配体,分别于与d¹⁰电子构型的过渡金属Zn（II）和S电子构型的主族金属Ba（II）构筑2个光学性质配位聚合物。得到的两个结构与性质有较大差别配合物14和15。在配合物14中,每个配体采用μ₂-kN,N:kN″,kO′配位模式的HPIDC^2-配体作为桥连配体,将Zn（II）离子连接成无限Z字链,进一步通过氢键和π···π作用形成三维超分子结构。配合物15中,中心金属Ba（II）是七配位的五角双锥几何构型,Ba（II）离子通过μ₂-kN,O:kO′配位模式的H₂PIDC^-配体沿不同方向连接成3D（12⁶）（12）₂网络,光学性质分析结果表明:配合物14和15均具有强的发光性质,且配合物14的荧光强度要高于配合物15的。4、以2-（3-吡啶基）-1H-吡唑-苯羧酸（Hppb）为配体,分别改变不同的金属阳离子,或（和）阴离子合成了十一个配位聚合物,他们对配合物的结构构建起到一个调控的作用。当只改变阴离子时,合成了五个配位聚合物,考虑到d¹⁰离子的特殊结构,我们希望获得显示出光致发光特性的新金属化合物,本章金属盐的阴离子分别有NO₃^–,Cl^–,Br^–,I^–,当只改变金属阳离子时,得到了五个同构0D双核结构,当同时改变阴阳离子时,得到了一个0D单核结构并且存在两种阴离子,研究了由此对应的不同光学或者磁性质。此外,我们还研究了在阴离子的选择上如何提高配合物的维度,增强光学强度等。