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近年来，由于金属—有机配位聚合物新颖的拓扑结构和晶体堆积方式，以及在光学、磁性、多孔材料方面的巨大的应用潜力，该领域已成为人们研究的热点并取得了迅速的发展。其中，金属—羧酸类配位聚合物特别引人注意，因为通过羧基桥联常能得到多样的稳定孔洞结构。一般来说，羧酸类配体主要可分为两类。一类是常用来构筑多孔结构的刚性配体，如对苯二甲酸和均苯三酸等。另一类是柔性配体，主要是脂肪族的多元羧酸，如丁二酸和戊二酸等。
刚性配体一般仅具有一种或几种构象，并通常在与金属配位后能保持已知的构象。而且，该类配位配体构筑的超分子结构相对比较简单，甚至在一定程度上是可预测的。人们利用含刚性环状主体结构的二元或多元羧酸，已制备了很多种类的多孔配位聚合物，例如Yaghi科研小组就在此方面做了大量的研究工作。脂肪族的二元羧酸具有良好的构象自由度，从而通过多种桥联方式得到许多新颖的配位聚合物的结构。一般来说，脂肪族羧酸具有以下特点：1)二齿配位和更多的配位方式；2)顺—顺，反—反，或顺一反构象，3)氧原子的三配位联接方式，4)形成平行的金属—氧无机层，5)连接多核金属羧酸簇合物形成的构筑块。尽管使用柔性配体的工作充满挑战和不可预测性，但科研工作者仍然制备了很多很有意义的金属一有机超分子结构甚至孔洞结构。
迄今在上述的刚性和柔性两类配体上人们已经做了很多的工作，然而对兼具一定刚性和柔性的多元羧酸配体的研究还很有限。而且至今关于多元羧酸碱土金属配位聚合物的合成和研究更少。从合成的方面看，过渡金属离子及其金属簇由于具有比较明确的配位构型，因此常被用来构筑配位聚合物。相对而言，碱土金属离子由于不太可预测的配位数和配位构型，而较少地被选用作为配位聚合物的构筑基块。
我们课题组已经利用1，3-苯二氧二乙酸和1，4-苯二氧二乙酸与过渡金属和稀土元素合成了一系列配位聚合物。相对于苯二甲酸和脂肪族羧酸，我们的这两个配体同时具有一定的刚性和柔性。因为在相应的苯二甲酸的结构中加入醚氧原子和亚甲基之后，苯二氧二乙酸配体具有更大的柔性和更多的配位方式。然而同时由于结构中苯环的存在使得该类配体仍然在一定程度上维持了刚性，从而可以得到更坚固和新颖的孔洞结构。为了继续深入研究此类配体的特性，本文参考文献，合成表征了一系列由苯二氧二乙酸及与其结构相似的刚柔兼具的多元羧酸(图一)与碱土金属离子构筑的配位聚合物。
本文由以下三部分组成：
第一章：以1，2-苯二氧二乙酸为配体(L1)，合成了一个一维链状配位聚合物[Ca(HL1)2(H2O)2]·3H2O(1)。钙离子具有八配位构型，每个配体通过自身的一个羧基连接两个金属离子形成无限延伸的链状化合物。相邻的一维链通过配位水分子和未配位的羧基之间的氢键作用连接起来，形成具有较大孔洞的三维结构。
第二章：以对苯二甲酰二甘氨酸(L3)、1，3，5—三嗪三硫三乙酸(L4)为配体，合成了两个二维层状配位聚合物 [Ca(L3)(H2O)2]·05H2O(5) &[Ba(H2L4)2(H2O)3]·H2O(6)，在化合物5中，钙离子具有八配位的结构。每个配体的两个羧基连接四个金属离子形成二维结构。相邻的层状结构通过存在于酰胺基团(—CONH-)之间，配位水分子和酰胺基团之间的氢键作用连接起来。在化合物6中，钡离子为九配位构型。其中的配体具有两类配位方式。一种连接两个金属离子，另一种连接四个金属离子。相邻的二维层状结构通过存在于配位水分子和羧基，以及配位水分子与硫原子之间的氢键作用连接起来。
第三章：以1，4-苯二氧二乙酸为配体(L2)，合成了三个具有三维结构的碱土金属配位聚合物Ca(L2)H2O(2)，Sr(L2)H2O(3)和Ba(L2)H2O(4)。化合物2和3具有相同的空间结构，化合物4与化合物2，3的结构很相似。这三个化合物中，每个金属均具有八配位结构，每个配体通过两个羧基和一个醚氧原子连接五个金属离子，形成三维的聚合物结构。在配体本身没有荧光的情况下，化合物2，3在室温下测得具有较强的荧光。