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平面π共轭阴离子基团(C3N3O3)3-具有更短的环内键长和更均匀的电荷分布,通常能带来较大的光学各向异性和较高的二阶极化率,通常可以作为双折射或非线性光学材料的优秀结构单元。并且(C3N3O3)3-基团可以由带有sp杂化轨道的线性π共轭阴离子基团(CNO)-通过环三聚反应合成。因此,本文主要针对环形(C3N3O3)3-和线性(CNO)-阴离子基团做了系统的研究并且合成了一系列新型功能材料,结果如下:(1)利用固态环三聚反应合成了一种氰尿酸盐Ba3(C3N3O3)2晶体的新相,这种新相与Ba3(C3N3O3)2化学式相同,但空间群不同,属于三斜晶系R3?空间群,c轴仅为第一种的一半,具有由∞2[(6(333)2]2-沿c轴双层堆叠的二维层状结构。其紫外透过范围宽并且800nm处的双折射率为Δn=0.32,为双折射晶体方解石的两倍,是一种潜在的紫外双折射晶体。同时,这项工作开辟了设计金属氰尿酸盐体系中新型紫外双折射晶体材料的新途径。(2)首次通过固态复分解反应获得了四个含有线性π共轭阴离子的新型氰酸盐BaCNOX(X=Cl,Br,I和CNO)。其中BaCNOCl属于单斜晶系P21/m空间群,a=5.5728(6)?,b=4.4917(4)?,c=7.8518(9)?,β=102.319(11)°,Z=2。另外三个化合物属于相同的正交晶系,空间群为Pnma,a=8.227-8.713?,b=4.290-4.551?,c=10.986-11.803?,Z=4。当这四种化合物中的X从Cl变为Br、I和CNO时,表现出由简单到复杂的结构变化。此外,详细描述了这四种化合物的基本性质。第一性原理计算表明,由于线性π共轭基团(CNO)的有利排列,这四种化合物均表现出极大的光学各向异性,在800nm处?n>0.20。这些氰酸盐的成功合成,不仅进一步说明了阴离子对结构的影响,而且丰富了氰酸盐的化学结构,并为研究线性π共轭基团CNO化合物的双折射提供了新的思路。(3)首次将平面六元环(C3N3O3)3-和线性(CNO)-两个π共轭基团组合在一个结构中,合成出了一种新型混合阴离子化合物Ba2(C3N3O3)(CNO)。这种化合物表现出4.82 eV的较宽带隙,并且在200-280 nm的波长范围内具有较高的吸收系数,是一种潜在的日盲检测材料。