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近年来，随着超分子配合物在主-客体化学、催化、吸附及分离等方面的应用，它受到越来越多的化学工作者的广泛关注。在构筑超分子配合物中，氢键和π-π堆积起到了不可忽视的作用。因此，合理选择配体对构筑预想的超分子配合物是至关重要的。
在本论文中，我们合成了吡嗪-2，6-二羧酸(H<,2>PZDC)和吡嗪-2，3，5-三羧酸(H<,3>PZTC)。这两个羧酸都含有多个配位点，具有丰富的配位模式，能和多种金属离子配位形成各种拓扑结构的配合物。并且分子中既有氢键给体，又有氢键受体，在构筑超分子配合物中，能够形成丰富的氢键。所以我们以这两个羧酸作为有机配体，通过水热、溶剂热方法合成了二十四个配合物，测定了它们的晶体结构，并研究了部分配合物的热稳定性和磁学性质。
1．以吡嗪-2，6-二羧酸作为有机配体，在溶剂热条件下与氧化铜和稀土氧化物反应，合成了三个未见文献报道的含一价铜离子和三价稀土离子的3d-4f异金属大环超分子配合物(1-3)。在这些配合物中，配体交替连接Ln(Ⅲ)和Cu(Ⅰ)离子形成了具有高对称性的(6,3)拓扑层，层与层间通过氢键连接起来，形成具有一维通道的3D超分子网络结构，水合稀土离子位于通道中。据我们所知，这是首例在1D通道内含有水合镧系离子的具有3D超分子网络结构的Ln(Ⅲ)-Cu(Ⅰ)配合物。
2．以吡嗪-2，6-二羧酸为主要配体，2，2′-联吡啶、邻菲哕啉、4，4′-联吡啶和1，2-二(4-吡啶基)乙烷为辅助配体和过渡金属反应，得到了十个超分子配合物(4-13)。解析了它们的结构，通过结构分析和比较发现，不同的辅助配体及主配体的不同配位模式对配合物的形成和结构都会产生极大的影响。并且4，4′-bpy 分子在构筑超分子配合物中不仅能起桥联作用，而且还可以作为模板来构筑具有大的通道的超分子配合物。
3．利用吡嗪-2，3，5-三羧酸在水热条件下和铜盐及2，2’-联吡啶作用得到了两个吡啶三羧酸脱羧又羟基化的新配体铜的配合物(14和15)和一个吡嗪三羧酸铜的配合物(17)。其中得到的两个新配体是在有机合成中还没有得到的。得到的吡嗪三羧酸配合物是唯一的一个已经合成出来的三酸和过渡金属的配合物。在反应体系中，用邻菲哕啉代替2，2’-联吡啶，相应增加体系的pH值，吡嗪三酸配体变成草酸，从而形成草酸铜的配合物(16)。文中分析了不同条件对产物的影响，并通过量化计算给出了原位反应的机理，这与实验结果相吻合，这是首次应用量子化学计算方法研究原位反应机理。我们也对配合物的磁性进行了研究。除此之外，我们还得到了一个吡嗪-2，3，5-三羧酸原位脱羧生成吡嗪-2，5-二羧酸锰(Ⅱ)的配合物(18)。