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本论文设计并合成了三个半刚半柔性的二咪唑类配体:1,3-二(咪唑亚甲基)苯(L1)、1,3-二(三氮唑亚甲基)苯(L2)和1,4-二(咪唑亚甲基)苯(L3)。并利用这三个配体与过渡金属共同构筑了 17个超分子化合物,其中基于配位键构筑的超分子化合物15个,基于氢键构筑的超分子化合物2个。并通过元素分析、红外光谱、粉末X射线衍射、热重分析和单晶X射线衍射对上述化合物进行了表征。选用L1、L2和L3与过渡金属直接配位,制备得到了 6个基于配位键构筑的超分子结构:[Mn(L1)2(H2O)2](NO3)2(1)、[Mn(L1)2Cl2](2)、[Mn(L1)2](NO3)2·2(H20)(3)、[Zn(L1)2](NO3)2·(H20)(4)、[Cd(L2)2(NO3)2](5)、[Zn(L3)Cl2](6)。配合物 1-4是基于配体L1构筑的,其中1和2的中心金属为六配位的Mn离子,形成两个类似的一维锁链状结构。3和4的中心金属为四配位的Zn离子,3为纳米级孔道结构,4为由两条螺旋链相互缠绕的一维柱状结构。配合物5由配体L2和金属Cd制备得到的与2类似的一维锁链结构。而6则是由配体L3和金属Zn制备的一维波浪链状结构。选用L1和羧酸类辅配体与过渡金属制备了 4个基于配位键构筑的超分子结构和1个基于氢键构筑的超分子结构:[Co(L1)(m-BDC)](7)、[Ni(L1)(m-BDC)](8)、[Zn2(L1)(p-BDC)2](9)、[Ni(L1)(HBTC)]H2O(10)、[H2L1][(H3BTC)2][(H2BTC)2](11)其中7和8采用间苯二甲酸作为辅配体,7的中心金属为Co得到了(4,4)-连接的二维结构,而8以Ni为中心得到了五连接的单节点的三维bnn-型拓扑结构。9中的辅配体为对苯二甲酸,由于辅配体中两配位点角度的改变,使得9形成了一个(3,4)-连接的mog-型网络结构,并且骨架间通过双重互穿提高结构稳定性。10和11中的辅配体为均苯三甲酸。10中均苯三甲酸部分去质子化,以二齿配体的身份参与配位,形成了相互缠绕的双链结构,并且该结构通过氢键进一步连接成了三维拓展结构。而11是利用挥发法制备得到的,在该结构中的金属Zn并未参与配位,而是由质子化的配体H2L1与H3BTC和H2BTC通过氢键连接得到了一个有趣的二维夹心结构。选用L1、L2苯在模版剂POMs的存在下与金属铜制备的5个基于配位键的超分子结构和1个基于氢键的超分子结构:[CuI4L24][PW12O40](12)、[CuI2L2]2[Mo8026].(13)、[CuI4(L1)4][W10O32](14)、[(H2L1)2][Mo8026](15)、[CuI4(L2)4][SiW12O40](16)、[CuI4(L2)4][Mo8O26](17)。化合物 12-15 是配体 L1 构筑的。其中,12是利用钨酸钠和磷酸原位反应得到的磷钨酸作为模版剂,构筑的一个二维轮烷结构,并通过Cu…Cu作用进一步连接成ABC型错列堆积的三维骨架结构。13是钼酸铵原位反应得到β-[Mo8O26]4-阴离子作为模版剂,制备出的一个具有新型拓扑类型的三维(3,4,6)-连接的配位结构,其拓扑符号为(4-6·8)2(42·64·83.102·123)(44·62)2。14 是磷钨酸在较低的 pH 值下分解成[W10O32]4-阴离子,以此为模版最终通过金属间的弱作用和较弱的Cu-O配位作用得到1D→2D二维自穿网络结构。15中的金属铜并未参与配位,而是L1与[Mo8O26]4-阴离子通过氢键和π-π堆积作用得到的三维超分子结构。配合物16、17由配体L2分别与由原位反应获得的硅钨酸和[Mo8O26]4-阴离子共同构筑,16是“货柜”似的二维的网络结构,17是平行于bc平面的二维网格结构。此外还研究了上述部分化合物的荧光性质、磁学性质和电化学性质。