绿色、高效地开发利用CO₂,有利于缓解“温室效应”,变废为宝,具有重要的理论和实际意义。螺旋结构金属配合物,尤其是螺旋结构稀土功能配合物,其作为一种仿生模型由于其具有独特的结构及在光、电、磁学、生物医药及催化等方面的应用而受到人们的广泛关注。因此,开发具有催化、发光等性能的稀土多功能配合物体系,探索构效关系,优选出高性能的CO₂化学固定和转化体系,为性能优异的CO₂化学固定和转化体系的设计提供重要的实验和理论依据。本论文中,我们以自然界模拟为最终目标、仿生螺旋结构的稀土功能配合物为模板,寻求构筑新颖的螺旋结构稀土功能配合物来实现催化、发光等多功能的应用。主要分为以下六部分:（1）主要从CO₂资源利用及仿生螺旋结构稀土配合物的研究现状两方面进行综述。（2）设计、合成了一种新型不对称的具有螺旋性的配体H₃L¹,构筑了一系列基于多重Zn-Ln杂双核基元的螺旋体,将其应用于催化环碳酸酯的合成,详细考察了这种仿生杂多核螺旋体结构催化剂的催化性能,研究了其在发光性能在催化前后的变化,并对其催化机理进行了讨论。（3）设计、合成了一种新型不对称的“banana-shaped”配体H₂L²,构筑了首例基于七核杂金属螺旋分子笼。通过对其结构分析,我们发现该结构中具有一定的杂金属三角双锥空腔,进一步将它们应用于催化环碳酸酯的合成,详细考察了这种仿生杂多核螺旋分子笼结构催化剂对底物选择性的催化性能,并对其可能的催化机理进行了讨论。（4）设计、合成了不对称的配体H₂L³,构筑了基于Zn和Ln的非对称性杂金属四核螺旋体,将它们应用于催化环碳酸酯的合成,考察了这种仿生杂多核螺旋体结构催化剂的催化及发光性能,并对其催化机理进行了讨论。（5）设计、合成了两种柔性骨架的酰腙配体H₃L⁴和H₃L⁵,通过阴离子的调控,我们首次分别得到了配体H₃L⁴的环状六核meso-helicate及七核meso-helicate,对于配体H₃L⁵,也得到了首例基于该配体的柱状六重稀土螺旋体,随后,考察了系列配合物的近红外发光及催化性能,并对其催化机理进行了讨论。（6）全文总结。