金属有机配位聚合物作为化学和材料科学等众多领域的备受欢迎的研究课题,近些年来,其研究重点已经从结构的新颖性转到了功能的多样化。化学工作者致力于开发有实际应用价值的配位聚合物并得到了一系列可用作吸附材料、磁性材料、导电材料、催化材料、医药材料和荧光发光材料的配合物。如何获得高性能、实用型的配位聚合物将会成为该领域的工作重点。本论文选取了一例刚性(1,1’,2’1"-三联苯)-4,4’4",5’-四羧酸(H4ttac)作为有机配体,与过渡金属离子Co2+、Mn2+和Cd2+在水热合成和液层扩散的条件下构筑了15例具有磁性或者荧光发光性质的配位聚合物。论文前半部分主要研究了配体H4ttac的配位特点及其用于构筑磁性配合物的利弊；后半部分致力于研究H4ttac用于合成荧光发光配位聚合物及荧光配位聚合物作为荧光探针的理论计算和实际应用。论文主要涵盖以下部分：(1)选用刚性三苯基四羧酸H4ttac分别和第一过渡系金属离子Co2+、Mn2+,在不同的含氮配体调控下,用水热法合成了四例钻基配合物{[Co2(H2ttac)2(H2O)5]·(H2O)10}m(1)、 [Co2(ttac)(pyridine)(H2O)3]n (2)、{[Co2(ttac)(4,4’-bipy)1.5(H20)]·(H20)}n (3) {[Co3(ttac)2(bpe)3(H2O)2]·(H2O)6}n(4)和五例锰基配合物{Mn3(Httac)2(H2O)8(H20)2}n(5)、 {[Mn4.5(ttac)2(OH)(NMP)2(H2O)2](H2O)2}n(6)、{[Mn3(Httac)2(4,4’-bipy)(H2O)14]·(H2O)2}n (7)、{[Mn2(ttac)(4,4’-bipy)0.5(H2O)3]·(H2O)}n(8)和([Mn2(ttac)(bpa)1.5(H2O)5](H2O)3}n(9),这些配合物展现出了不同的结构特点,维度和性质,工作对配体H4ttac的配位模式进行了初探,并且对配合物所表现出的磁性特征进行了分析。结果显示,这些配合物大多显示为反铁磁行为。这可能是由于配体H4ttac含有四个羧基基团,由其构筑的配合物结构中比较容易形成多核金属簇单元,但是由于该配体位阻较大,不利于金属簇之间的紧密连接,所以在构筑功能磁性配合物方面并无特别的优势。(2)选用刚性三苯基四羧酸H4ttac和d10组态的金属离子Cd2+合成了六例配位聚合物：[Cd4(ttac)2(H2O)4]n(10).{[Cd(ttac)(bpe)(H2O)2]·[(H4ttac)(bpe)0.5(H2O)5]}n(11)、 {[Cd2(ttac)(bpe)(H2O)2]·(H2O)3}n (12)、[Cd(H2ttac)bpp]n (13) {[Cd3(Httac)2(H2O)8]·(H2O)2}n(14)和{[Cd2(ttac)(H2O)6]·(H2O)6)n(15)。荧光测试结果显示配体H4ttac和配合物10-15均具有优秀的荧光发光性质,且配合物的的荧光发光均源自于配体。(3)配合物13拥有非常罕见的由左手三股螺旋链和右手三股螺旋链通过侧链的柔性配体bpp穿插形成的L1D+R1D→3D密堆积结构,该配合物表现出很高的热稳定性、化学稳定性和荧光发光性质,可以分别通过荧光强度的降低和光谱位置的移动对芳香硝基化合物、Cu2+和碱表现出重要的荧光识别能力,对硝基苯和Cu2+的检测限低至200 ppm和40 ppm；论文不但研究了其荧光识别的机理,更重要的是：这份工作将具有致密结构的配合物13开发成为了荧光探针,扩宽了荧光探针的选择范围,提高了荧光探针的化学稳定性,降低了对配合物结构的要求,为开发设计高稳定性、高效率的荧光探针提供了一种可能的新途径。(4)同源配合物14和15被开发为识别Cu2+的荧光探针,二者均可以通过荧光淬灭对Cu2+进行高效率的响应,确认了二者的识别机理为光诱导电子转移。研究过程中,对配合14和15包含的动态荧光淬灭和静态荧光淬灭进行了定量计算,发现静态荧光淬灭支配着配合物14的淬灭过程,而对于配合物15则是动态荧光淬灭起着主导作用,分析了二者的构效关系,发现富电子的活性位点有利于提高静态荧光淬灭效率,配合物的高孔隙率有利于增强动态荧光淬灭作用。这些工作可能会对将来化学工作者开发具有特定功能的配合物荧光探针带来一些新的启发和思路。