超分子化学变得日益重要并且成为化学研究领域中的重要的一个分支。基于超分子工程理论发展起来的分子机器的设计和合成成为当前的研究热点并快速发展起来。研究电子给体和电子受体的自组装和光生电子转移过程的机制对于构建功能性分子器件非常重要，是因为这些分子能有效的将太阳能转换成化学能。结合有机和无机两个组分到同一单晶里面构建无机-有机杂化物的最大可能优势便是同一化合物既能展示出无机框架的强度和稳定性，以及优良的光电特性，又包含了有机分子的高可调性和柔韧性，成为合成新型多功能材料的热门选择。　　新型无机-有机杂化D-A型超分子半导体材料在晶体工程理论的指导下被合成出来，不仅避免了以前一些乏味冗长的合成步骤，还为组装新的超分子晶体结构提供了一条新的途径。因此合理地选择无机构筑块和有机组分来组装无机-有机杂化材料就显得很有意义。本论文的工作主要是尝试采用不同的紫精衍生物和多酸钼氧簇作为电子受体(A)与不同的电子给体(D)通过自组装的方法，合成并得到新型的无机-有机杂化D-A型超分子化合物。通过X-射线单晶衍射、红外光谱、固体紫外光谱、X-射线光电子能谱(XPS)、PXRD、X-射线能谱(EDS)、热重等手段对这些化合物的组成和结构进行了表征分析，发掘其在光催化和吸附作用净化污水、光致变色、光致发光、三阶非线性光学性能、介电、电学特性等方面的性能和应用。主要内容与成果如下:　　1.采用功能性紫精衍生物[1,3-PMBP]·Br2和[bbpyb]·Br2分别与金属卤化物在室温下相互作用得到了四个金属卤素基多功能性光致变色杂化超分子化合物1-4:{[1,3-PMBP]·[AgBr3]}n(1),{[bbpyb]·[AgBr3]}n(2),[1,3-PMBP][Zn2Cl5.1Br0.9](3),[1,3-PMBP][Zn2Br6](4),([1,3-PMBP]·Br2=1,1’’-[1,3-亚苯基-二(亚甲基)]-4,4’-联吡啶溴盐,[bbpyb]·Br2=1,1’’-[1,4-丁二基]-4,4’-联吡啶溴盐)。通过X-射线单晶衍射、UV-Vis光谱和ESR图谱分析表明，这些化合物是由光诱导电子迁移产生自由基的电子迁移型光致变色材料。除了光致变色性能，我们还对这些超分子化合物的其它性能进行了探索开发，比如光致发光，三阶非线性光学性能，电学和介电性能。结果表明这一类的无机-有机杂化超分子化合物不仅结构新颖独特，合成方便，还将具有着多方面的性能应用，有望开发为多功能材料。另外，为了组装分子器件，设计并合成了晶态环状阳离子化合物环番-4,4’-联吡啶溴盐[Cbp]·Br4·2H2O(5)。　　2.基于金属卤化物和功能性紫精衍生物[BV]·Br2和[bbpyf]·2[BF4]在超分子晶体理论的指导下合成了两个无机-有机杂化 D-A超分子化合物6和7:[(BV)2(Ag5Br9)]n(6),[bbpy][Bi4I16](7),([BV]·Br2=1,1’-二苄基-4,4’-联吡啶溴盐,[bbpyf]·2[BF4]=1,1’’-[1,4-丁二基]-4,4’-联吡啶四氟硼酸盐)。两个超分子化合物6和7不但结构新颖，而且化合物6对于有机染料亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)，化合物7对于废水中的有机染料亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB)能够快速高效且彻底地吸附移除，达到净化水的目的。通过一些表征手段的分析表明杂化超分子化合物6和7对于有机染料的移除是吸附而不是降解，而且促使吸附作用发生的是由于杂化物中阴离子单元的特性和一些特殊的作用，比如氢键作用和静电作用等超分子作用，从而表明了这些超分子作用力不仅能够影响杂化物的结构，还赋予了杂化物一些特殊且良好的性能优势。另外，化合物6更是实现了一晶多用，在发光材料，氧化还原和介电等领域也有潜在的应用前景。　　3.采用金属拟卤化物 Hg(SCN)2, CuSCN和 AgSCN与有机阳离子化合物[bbpyf]·2[BF4]和[1,2-PMBP]·Br2在溶剂热和室温挥发两种自组装方式下合成了5个金属拟卤素簇无机-有机杂化D-A超分子化合物8-12:[bbpyb][Hg(SCN)4](8),[Cu2(bbpyb)(SCN)4]n(9),[Ag2(bbpyb)(SCN)4]n(10),[Cu6(bbpyb)(SCN)8]n(11)，[1,2-PMBP]2[Cu2(SCN)4]·2[SCN](12),([1,2-PMBP]·Br2=1,1’’-[1,2-亚苯基-二(亚甲基)]-4,4’-联吡啶溴盐)。五个结构多样的化合物的获得说明了 NCS-基团和有机阳离子化合物是构建超分子构架的优良选择。通过测定化合物8-12的带隙能量值可知其属于半导体化合物的范畴，可以作为半导体催化剂。因此探究了化合物8-12的光催化活性。实验研究结果表明，化合物8,10和11对亚甲基蓝(MB)有优良的光降解功能。　　4.利用金属-有机单元作为模板剂或者结构导向剂与多酸氧簇相互作用得到了四个新颖的基于钼氧簇的无机-有机杂化 D-A超分子化合物13-16:[H2TITMB]2[Mo12O38]·4H2O[H3TITMB]2[Cd(β-Mo8O26)(H2O)2([H3TITMB]2[Co(β-Mo8O26)(H2O)2(α-Mo8O26)]·4.5H2O(16),(TITMB=1,3,5-三(咪唑甲基)-2,4,6-三甲基苯溴)。通过X-射线单晶分析表明化合物13包含着从未报道过的新型同多钼氧簇单元[Mo12O38]4-，化合物14中的双金属氧化物链[ZnMo2O7]n也是第一次出现在POMs基无机-有机杂化超分子结构中。化合物15和16是3D的Mo-POMs基无机-有机杂化超分子化合物，结构中包含了两种钼氧簇（Mo8）单元，分别是[α-Mo8O26]4-簇单元，以及由[β-Mo8O26]4-簇单元通过[Cd( H2O)2]2+和[Co( H2O)2]2+基团连成的一维链。通过测定化合物13-16的带隙能量值可知其属于半导体化合物的范畴，可以作为半导体催化剂来催化降解水中的有机染料。同时我们把化合物13-16制成了碳糊电极在电化学工作站进行表征分析来探索研究这类化合物的电学行为。α-Mo8O26)]·4H2O(15),和(13),[(ZnMo2O7)(TITMB)](14),　　5.基于钼氧簇(Mo8)和几种不同的有机阳离子化合物合成了7个不同结构和功能的无机-有机杂化 D-A超分子化合物17-23:[O-AP]2[β-Mo8O26]·H2O(17),[M-AP][β-Mo8O26]0.5(18),[O-DAP]2[β-Mo8O26](19),[H2AB]2[1D-Mo8O26](20),[H2bbpyb][β-Mo8O26](21),[1,3-PMBP]2[β-Mo8O26]·H2O(22),[1,3-PMBP]2[β-Mo8O26](23),([O-AP]·Br2=1,2-二[(4-氨基吡啶基)-N-亚甲基]苯二溴盐,[M-AP]·Br2=1,3-二[(4-氨基吡啶基)-N-亚甲基]苯二溴盐,[O-DAP]·Br2=1,2-二[(3,4-二氨基吡啶基)-N-亚甲基]苯二溴盐, H2AB=质子化偶氮吡啶)。通过测定化合物17-23的带隙能量值可知其属于半导体化合物的范畴，可以作为半导体催化剂。因此探索开发了化合物17-23在光照下，对于有机染料亚甲基蓝(MB)、罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)溶液的光催化降解作用。基于钼酸和有机阳离子的无机-有机杂化超分子化合物成为另外一个新颖的潜在的光致变色材料，化合物17-18展现出了有趣的光致变色特性，这一研究领域还有很大的扩展空间。