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本论文主要包括三部分内容：一、用三种含膦配体合成了八个新的Mo(W）/S/Cu(Ag)金属簇合物，对其结构进行了表征，并测定了其非线性光学性质。二、首次制备了金属簇化合物掺杂的高聚物固体材料，研究其光限幅性能。三、合成了九个含吡唑羧基配体的Ln-Cu异核金属配合物，对其结构进行了表征，并研究其磁性质。
一、用三种含膦配体：二苯基-2—吡啶膦(dppy)，1，1—双(二苯基膦)—二茂铁(dppf)和二硫二异丙氧基膦(dtp)，测定了其晶体结构，并研究了其非线性光学性质。X—射线单晶结构分析表明：簇合物1-4具有六棱柱型框式结构，簇合物5—7具有鸟巢状结构，簇合物8具有立方烷构型。用波长为532nm，脉冲为8ns的激光在DMF或CH2Cl2溶液中对簇合物1-7的非线性光学性质进行测试。结果表明，这些簇合物都表现出良好的光限制效应，光学自聚焦，非线性光学吸收和折射性质。其中簇合物1的光限制效应最好，与金属酞菁配合物相当，且与目前已知光限制性质最好的金属簇合物之一，Mo2Ag4S8(PPh3)4的光限制阈值相当，其光限幅效应源于非线性吸收和非线性折射。将骨架构型相同的簇合物1-4和簇合物5—7的非线性光学性质与结构分别进行比较，能观察到明显的重原子效应，即非线性光学性质随着重原子种类和数目的增加而逐渐增大。将簇合物5—7与相同构型含卤原子配体的簇合物相比，能观察到明显的配体效应，即非线性光学性质随着外围配体的变化而变化。
二、选择在溶液中光限幅效应最好的两类不同构型的六棱柱和平面正方形原子簇化合物作为原料，将其掺杂到聚甲基丙烯酸甲酯(polymethy methacrylate，PMMA)中，首先制备出一些金属簇合物掺杂的高聚物固体材料，并对其光限幅性质与溶液进行比较研究。据我们所知，这是第一次报道金属簇合物固体材料的光限幅性能。研究发现，对于平面正方形结构和六棱柱型结构簇合物，在强光下固体材料的光限制效应均大于溶液，固体材料的光限制效应主要源于激发态吸收。平面正方形结构和六棱柱型结构原子簇化合物掺杂的高聚物材料光限幅性能不弱于液体材料，而金属酞菁配合物、富勒烯掺杂高聚物固体材料的光限幅性能较其溶液材料都有很大降低。从实用化角度考虑，制备金属簇合物掺杂的高聚物固体材料，对于金属簇合物光学限幅功能材料实用化有着极其重要的意义。金属簇合物掺杂的高聚物固体光限幅材料，具有较好的抗冲击性能，是一种具有良好应用前景的激光防护材料，比其他材料更有研究价值。
三、用水热法通过Ln3+，Cu2+和3，5—吡唑二甲酸配体(pdc)自组装，合成出九个结构新颖的Ln-Cu异核金属配合物，其中9-12由相互平行的Ln-Cu阴离子链和Na—H2O阳离子链组成，阴阳离子链间存在的众多分子间氢键使得整个分子形成三维超分子结构。这种同时包含阴阳离子链的配合物在3d—4f异核金属配位聚合物范围尚属首例。13是六核线性寡聚物，14和15是二维层状结构，16是一维梯状结构，17是三维网状结构的Ln-Cu异核金属配合物。分子间形成的氢键使13-16的分子最终形成三维超分子结构，使17的三维结构更稳定。在1.8-300K温度范围内及1000 Oe磁场下，对两组同构配合物9-11和14-15晶体的磁性质进行了研究，xmT—T图显示表明这两组同构配合物分别具有不同的磁性质。配合物9的xmT值与温度无关，表现出顺磁性；配合物10、11的xmT值随温度降低而降低，金属离子之间可能存在弱反铁磁相互作用；配合物14的xmT值随温度的降低先升高后降低，金属离子间可能既存在弱反铁磁相互作用又存在弱铁磁相互作用；配合物15中xmT值随温度的降低逐渐下降，当温度降到1.8K时与理论值相符，说明Eu(Ⅲ)离子基态为7Fo。