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配位聚合物由于具有结构的多样性和可设计性,并且在气体的存储与分离、磁性、荧光、催化等领域表现出较广阔的应用前景,因此设计合成具有独特性质、结构新颖的配位聚合物引起了国内外研究者的广泛关注。然而配合物的结构受诸多因素的影响,因此构筑具有特定结构或者特定功能的配位聚合物仍是一项挑战。为了更进一步探索配合物的合成、结构与性能的关系,本文选用了四种含氮杂环的有机配体与金属盐在水热/溶剂热条件下反应,自组装合成了32个结构新颖的配合物,依据配合物不同的结构特性,分别研究了配合物的磁学性质、荧光识别和探测方面的应用以及染料的吸附和分离性质。本论文的工作主要分为以下三个部分:1、甲基功能化吡啶基苯二甲酸配合物的磁性及荧光传感性质吡啶基苯二甲酸是一类同时含有吡啶基团和羧酸基团的双功能配体,该类配体在构筑配合物方面具有如下的优势:（i）具有一定的发光性能,有利于合成具有光学特性的材料;（ii）此类共轭体系,有利于电子有效的传递;（iii）吡啶环上的N原子具有一定的特性能够对一些小分子或重金属离子进行选择性识别和吸附;（iiii）羧基作为短桥能连接二个或多个金属离子并能有效的传递磁耦合。因此我们设计合成吡啶基苯二甲酸类配合物,有望得到结构新颖、性质丰富的配合物。（1）利用4-（3,5-二羧基苯基）-2-甲基吡啶（H2L1）配体和过渡金属离子Zn（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Co（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）在溶剂热条件下反应,合成了4个配合物。详细研究了它们的晶体结构并对其拓扑进行了详细地分析,探讨了抗衡离子对配合物结构和性质的影响。Zn（Ⅱ）的配合物呈现较强的蓝色荧光。Mn（Ⅱ）配合物存在反铁磁行为然而Co（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）配合物传递铁磁耦合。（2）以H2L1为配体,与稀土离子反应构筑了8个同晶的配合物。它们是由双羧基桥连接Ln（ⅡI）离子形成的双核单元,双核单元又通过单羧基桥连成了类（4,4）格子的二维结构。磁性研究显示Nd（ⅡI）,Gd（ⅡI）和Ho（ⅡI）配合物层内传递反铁磁耦合,Dy（ⅡI）配合物层内传递铁磁相互作用。令人感兴趣的是Dy（ⅡI）配合物在“零”直流场下存在明显的慢弛豫行为并具有较高的能垒。我们还研究了Eu（ⅡI）和Tb（ⅡI）配合物的荧光识别行为。研究发现它们具有高选择性可循环地识别硝基苯,Fe3+离子和Cr2O72-离子。并深入研究了荧光识别机理。这对荧光配合物的理论研究以及实用化奠定里基础。2、羧基功能化吡啶基苯二甲酸配合物的磁性及荧光传感性质羧基功能化吡啶基苯二甲酸也是一类具有双功能基团的配体,它们具有甲基吡啶二甲酸配体所具有的在磁性和荧光性质方面的优势并且它们具有更加丰富多样的配位方式。因此我们设想以此类配体来研究配合物的磁学性质和荧光性能。（1）以4-（3,5-二羧基苯基）-吡啶羧酸（H3L2）为配体,与金属Mn（Ⅱ）,Co（Ⅱ）,Ni（Ⅱ）反应获得了4个同晶的配合物:三个单金属配合物,一个Co（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）掺杂的Co1.01Ni1.99配合物。它们由单羧基桥连接三个的M（Ⅱ）离子形成的三核单元,三核单元又通过单羧基桥连成了类（4,4）格子的二维结构。二维层通过有机配体构成了3D结构。磁性研究显示Mn（Ⅱ）和Co（Ⅱ）配合物层内传递反铁磁耦合,Ni（Ⅱ）配合物传递铁磁耦合。值得注意的是Co（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）掺杂的配合物表现较复杂的磁性竞争行为。这一现象对于探究磁构关系具有重要的学术意义。（2）以同分异构体的3-（3,5-二羧基苯基）-4-羧基吡啶（H3L3）为配体,以系列不同的吡啶类4,4’-联吡啶（4,4’-bpy）、2,2’-联吡啶（2,2’-bpy）和邻菲啰啉（phen）为辅助配体,与金属Co（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）反应获得了7个结构新颖的2D或3D配合物。当以2,2’-bpy和phen作为共配体时得到2D结构,其余是3D结构。磁性研究显示Co（Ⅱ）配合物传递反铁磁耦合。Cd（Ⅱ）配合物显示较强的荧光发射。联吡啶Cd（Ⅱ）配合物具有微孔阴离子骨架并具有裸露的Lewis碱基（N原子）,这些特征使得该配合物在荧光传感以及离子交换方面具有较好的应用价值。研究表明该配合物选择性识别Fe3+离子和硝基爆炸物（TNP）特别的该配合物能够选择性吸附水体系中的阳离子染料。（3）我们同样以H3L3为配体,与稀土离子（Nd（ⅡI）、Eu（ⅡI）、Dy（ⅡI）、Ho（ⅡI））反应得了4个单核同晶的3D配合物。Nd（ⅡI）、Dy（ⅡI）和Ho（ⅡI）配合物都呈现反铁磁行为,并且Dy（ⅡI）配合物在低温表现慢弛豫行为。Eu（ⅡI）配合物能够在水体系中高效的选择性探测Fe3+和Cr2O72-离子并且能够识别胺类有机化合物。3、嘧啶氰基原位合成的叠氮桥联配合物及性质叠氮和四唑基团都具有多种配位方式且能够有效地传递磁耦合,因此我们设想通过构筑叠氮四唑混桥配合物来获得新颖的分子磁性材料。我们以嘧啶氰基为原料和叠氮（N3-）离子以及金属盐在水热条件下原位获得5个结构新颖的同晶Co2-xZnx（0≦x≦2）配合物。它们的3D结构是由（N,N-四唑）（EO-N3）双重桥桥联相邻的金属形成的1D钧一链,链通过有配体构成的。单金属Co配合物展现了反铁磁有序和慢弛豫共存的磁行为。双金属Co2-xZnx配合物内也主要存在铁磁相互作用,并且随着Zn的成分增加Co配合物的慢弛豫行为被压缩。我们也考察这些配合物的荧光性质,单金属Zn配合物有较强的荧光发射,随着Co离子的增加Zn配合物荧光逐渐降低。