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配位聚合物，不但拥有丰富迷人的结构类型，而且在气体存储、选择性吸附和分离、光学材料、药物传输、催化、纳米材料以及磁性材料等领域具有诱人的应用前景，近二十年来，受到世界各国科学家的广泛关注。合理选择有机配体和金属离子，是获得结构新颖、性能奇特的配位聚合物的关键。本论文在晶体工程的指导下，以偶氮连接的芳香多羧酸或者磺酸为配体，通过与二价金属离子自组装，得到了二十四个化合物。
选取配体3，3’，5，5’-azoxybenzenetetracarboxylic acid(H4OL)，在水热/溶剂热条件下，合成了十三个化合物：[Ca2(OL)(DMA)2]n(1)、[Ca2(L)(DMA)2(H2O)]n(2)、[Ca2(OL)(H2O)4]n·2nH2O(3)、[Ca2(OL)(H2O)4]n(4)、[Ca(H2OL)(H2O)2]n(5)、[Cd2(L)(DMA)3]n(6)、[Zn2(L)(DEF)2]n(7)、[Zn2(OL)(2，2’-bpy)2]n(8)、[Zn2(OL)(2，2’-bpy)2(H2O)2]n·2nH2O(9)、[Zn(H2OL)(4，4’-bpy)]n(10)、[Znz(OL)(4，4’-bpy)(H2O)2]n·2nH2O(11)、[Zn2(L)(4，4’-bpy)2]n·6nH2O(12)、[Zn4(L)2(4，4’-apy)(DEF)2(H2O)2]n(13)。其中化合物2、6、7、12、13为微孔结构，且配体H4OL原位转变为H4L，反应机理是因为这些体系均为弱还原性。
以4-amino-1，1’-azobenzene-3，4’-disulfonic acid sodium salt(Na2(abd))为配体，同时加入辅助配体4，4’-联吡啶(4，4’-bpy)，在相同的反应物比例和反应条件下，合成了六个化合物：[Ca(abd)(H2O)5]n·n(4，4’-bpy)(14)、{[H3O]2[Mn(4，4’-bpy)2(H2O)4]}n·2n(abd)·n(4，4’-bpy)·4nH2O(15)、[Co(4，4’-bpy)(H2O)4]n·n(abd)·2nH2O(16)、[Zn(4，4’-bpy)(H2O)4]n-n(abd)·2nH2O(17)、[Cu(abd)(4，4’-bpy)]n·nH2O(18)、[Cd2(abd)2(4，4’-bpy)2(H2O)6]n·n(4，4’-bpy)·4nH2O(19)。实验发现，金属离子的类型对最终结构的形成有重要影响。其中化合物14为非心结构，而化合物16、17和19结晶于手性空间群。
利用bipheny1-2，2’-dicarboxylic acid(H2bda)为螯合/桥连配体，isonicotinicacid(Hia)、4-(pyridin-4-y1)benzoic acid(Hpba)和isonicotinic acid N-oxide(Hiao)为间隔配体，在水热条件下，得到了五个Co(Ⅱ)的化合物：[Co3(bda)2(Hbda)2(H2O)6]n·4nH2O(20)、[Co3(bda)2(ia)2(H2O)4]n·nH2O(21)、[Co3(bda)2(iao)2(H2O)4]n(22)、[CO5(bda)2(pba)4(μ3-OH)2(H2O)2]n(23)、[Co5(bda)2(pba)2(μ3-OH)4]n·2nH2O(24)。化合物20-22是由三核Co(Ⅱ)簇单元构成0D单分子、1D链和2D层。化合物23是由五核Co(Ⅱ)簇单元构筑的手性配位聚合物，为具有diamond拓扑网格的三重穿插结构。化合物24则是由四十二核Co(Ⅱ)环单元组成的2D Co(Ⅱ)层通过Hpba连接成3D多孔磁体，这种四十二核Co(Ⅱ)环中还包含至今未见报道的[Co6O6]六棱柱单元。
利用粉末衍射、红外、热重和元素分析等手段，系统地表征了以上二十四个化合物，同时也深入研究了它们的气体吸附、荧光、手性、磁性等性能。
除了合成配位聚合物外，本论文还研究了反应条件对ScOOH的物相、颗粒尺寸以及形貌等的影响。