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自工业革命以来，人类对能源的需求日益增长，而由此引发的能源危机和环境污染成为急需解决的问题。太阳能作为一种清洁能源，已受到全世界的广泛关注。邻菲罗啉衍生物作为一种强的螯合配体，在染料敏化太阳能电池方面有极大的应用。本文以1，10-邻菲罗啉-5，6-二酮为基本构筑模块，分别与2，6-二氯苯甲醛、4-溴苯甲醛、9-苄基咔唑-3甲醛、9-苄基咔唑-3，6-二甲醛反应得到一系列咪唑[4，5-f][1，10]邻菲罗啉衍生物(分别标记为L1、L2、L3、L4)。利用电喷雾质谱(ESI-MS)、核磁共振(1H NMR)、红外(FT-IR)、紫外(UV-vis)、荧光(FL）、粉末X射线衍射(PXRD)、循环伏安(CV)以及热重(TG-DSC)对得到的化合物进行了表征。配体L1、L2、L3、L4分别在282nm、326nm、328nm、348nm处有最大吸收波长，在421nm、421nm、453nm、449nm处有最大发射峰。 利用水热溶剂热技术，分别以L1、L2、L3为有机配体与不同过渡金属盐配位得到了10种配合物，并利用单晶X-射线衍射仪确定了化合物的单晶结构，分别考察了配体取代基对电子光谱最大吸收波长和最大发射波长的影响。 配体L1分别与Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)盐配位得到三种结构相似的单核配合物([Mn(L1)3]·Cl21、[Co(L1)3]·Cl22、[Zn(L1)3]·Cl2)3，空间群均为Pī。每3个配体与一个金属原子配位形成八面体配位构型。配体L1与Cu(Ⅱ)盐配位得到一种空间三维网状结构配合物，[Cu2(L1)2(bdc)2]·(bdc)(bdc=对苯二甲酸)4，空间群为Pī。每个Cu(Ⅱ)原子与两个对苯二甲酸根配位，同时对苯二甲酸根连接两个Cu(Ⅱ)原子，最终形成三维网状结构。电子吸收光谱显示配合物1-3的最大吸收波长（均在310nm处）较配体均产生了一定的红移(红移28nm)，主要由配体内部的π→π*电子转移(LLCT)所致。循环伏安数据显示，配合物1-3(氧化电势均为0.37V)接受电子的能力相比于配体(氧化电势为0.19V)有所提高，可被用作电子传输材料。 配体L2分别Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)盐配位得到五种结构不尽相同的配合物，[Mn(L2)2Cl2]·(H2O)25、[Zn2(L2)2(CH3COO)2(HCOO)2]6、[Co(L2)bdc)H2O]7、[Mn(L2)(bdc)H2O]8、[Mn2(L2)4(F4-bdc)Cl2]·H2O(F4-bdc=四氟对苯二甲酸)9，空间群分别为Pbcn、P21/c、P-3cl、P-3cl和Pī。配合物5由两个配体和两个Cl-参与配位，在氢键和π堆积的作用下形成层状结构。配合物6由甲酸根和乙酸根作为桥连基团，甲酸根来自高温高压下分解的DMF，最终形成二维层状结构。配合物7、8为同构化合物，桥连基团对苯二甲酸根两两之间以60°的夹角围成一个一维孔道并连接相邻的层，H2O分子参与配位构成了重要的氢键，使得孔道得以形成。配合物9利用四氟对苯二甲酸作为桥连配体，以期获得类似于7、8的结构，但由于F-的空间位阻效应，导致羧基与苯环不共面，未能得到预期结构。Mn(Ⅱ)分别与两个配体配位，同时，四氟对苯二甲酸根连接两个Mn(Ⅱ)原子，得到双核配合物。配合物的最大吸收波长较配体均发生了一定的红移(5:22nm,3nm;6:24nm，15nm;7∶29nm，30nm;8∶14nm，0nm;9∶22nm，0nm)，电子转移主要为配体到配体的π→π*转移(LLCT)。4-溴苯基较2，6-二氯苯基有更强的给电子能力，使配合物红移程度增大。 配体L3与Cu(Ⅱ)盐配位得到一个空间三维网状结构配合物，[CuL3(bdc)]10，空间群为Pbcn。Cu(Ⅱ)离子采用四配位方式与配体配位构成平面四边形。配合物在323nm处有最大吸收波长，相对于配体发生了5nm轻微的蓝移，归因于咔唑基团的吸电子效应。最大发射峰在406nm，与L3相比发生了47nm的蓝移，这是因为配位后，位阻效应降低了体系的共轭平面程度，另外，由于吸电子基咔唑的引入，减弱了共轭效应，使荧光发射峰蓝移。