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本论文在水热条件下设计合成了一系列基于含N配体和多金属氧酸盐的无机-有机杂化化合物。通过红外光谱,紫外光谱,热重,元素分析,X-射线粉末衍射和X-射线单晶衍射对一系列化合物的结构进行了表征。探讨了这些化合物在合成过程中,反应物摩尔比、反应时间、反应温度、p H值等条件对其结构产生的影响。对部分化合物的荧光性质,电化学性质,磁性以及催化性质进行了研究。具体包括:1.选用柔性含N有机配体1,3-bis(imidazolyl)propane(bip)和1,4-bis(imidazol)butane(bib),与Keggin型结构的钼磷酸、钨磷酸作用,在过渡金属离子铜,镍和钴存在下,通过调节反应条件,得到了五种基于多金属氧酸盐的无机-有机杂化化合物:[Cu6(bip)12(PMoVI12O40)2(PMoVMoVI11O40O2)]·8H2O(1),[[Cu6(bip)12(PMoV2MoVI10O40)2(PMoV11MoVIO34)]·8H2O(2),[Ni6(bip)12(PMoVI12O40)(PMoVMoVI11O40)2]Cl·6H2O(3),Cu3(bip)6(PMoV3MoVI9O40)(4),[Co5(H2bib)2(Hbib)2(PW9O34)2(H2O)6]·6H2O(5)。在化合物1和3中,过渡金属Cu(1)和Ni(3)分别与bip配体作用,形成3D孔道结构。多金属氧酸盐作为客体分子,包裹在3D孔道中。化合物2,4和5为超分子结构。化合物1-5通过X-射线单晶衍射、元素分析和热重分析等进行了表征。并且进一步测试了化合物的电化学性质和催化烯烃环氧化反应。2.选用刚性三角形含N配体(tib=1,3,5-tris(1-imidazolyl)benzene,和pytpy=4’-(4’’-pyridyl)2,4’:6’,4’’-terpyridine)水热合成了六个新的无机-有机杂化化合物:Na Cu2(tib)4(H2O)4[H2PWVWVI11O40][H2PWVI12O40]·6H2O(6),Cu3(tib)4Cl4[H2PWVI12O40]2·4H2O(7),Co(tib)2[PWV3WVI9O38]·5H2O(8),Cu3(tib)2[P2MoVI5O22(O2)]·4H2O(9),Mn(pytpy)2MoVI4O13(10)和Co(pytpy)2MoVI4O13(11)。X射线单晶衍射表明化合物6-9均为2D层结构。其中在化合物6-8中,存在一条由相邻的两个Keggin型多金属氧酸盐彼此通过端氧W-O-W连接形成的1D无机链,一维链中的多金属氧酸盐的端氧与金属离子进一步配位,形成了2D层结构。化合物10和11中,四钼酸根阴离子通过金属Mn(10)和Co(11)形成2D层结构,层与层之间通过配体桥连,形成3D结构。该类杂化化合物通过X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、元素分析、红外光谱和热重分析对化合物进行了表征,并且进一步研究了新化合物的电化学性质和催化烯烃环氧化性能。3.选用刚性链状含N配体3-(4-pyridyl)pyrazole(L)合成了六个新的化合物,分别是:[M(HL)2(H2O)2][MoVI6O20][M=Co(12),Ni(13),Cu(14),Zn(15)],[Mn L2(H2O)2][MoVI6O20](16)和(HL)3PMo12O40(17)。X-射线单晶衍射表明化合物12-16是同构的,并且加入的十二钼磷酸盐降解为六钼酸盐,相邻的六钼酸根离子之间通过共用氧形成一维的钼酸盐链,相邻的一维链之间通过过渡金属离子M[M=Co(12),Ni(13),Cu(14),Zn(15),Mn(16)]连接形成2D层结构。化合物17中配体是作为阳离子来平衡整个分子的电荷,并且通过氢键形成3D结构。通过元素分析,X射线粉末衍射(PXRD)和X射线单晶衍射对化合物进行了表征,并且测试了化合物的磁性。4.选择柔性配体bip和bib合成了6个新的基于多金属氧酸盐的无机-有机杂化化合物:(H2bip)2Si W12O40(18),(Hbip)2(H2bip)2(bip)(PMo12O40)2(19),(Hbip1)(H2bip)(PMo12O40)(20),(Hbib)(H2bib)(PMo12O40)·2H2O(21),(H2bib)3(PMo12O40)2(22)和(H4bib2)5(P2MoV4 MoVIO23)2·3H2O(23)。X-射线单晶衍射表明,化合物18-23的结构为杂多金属氧酸盐作为受体分子,与有机电子给体之间通过氢键或静电相互作用形成超分子化合物。采用红外光谱、元素分析、热重分析等手段对其进行了表征,并且研究了化合物18-23的荧光性质和电化学性质。