稀土超分子在分子光转换开关、荧光探针和磁共振成像以及现代医疗诊断临床应用方面具有广阔前景。近二十多年,金属导向配位自组装合成超分子结构已经取得相当规模的成功。具有鲜明对照的是,稀土超分子的可控自组装进展相当缓慢,仍然存在多种挑战,在一定程度上限制了稀土超分子器件的应用推广。即使一些稀土的同多核超分子组装体陆续报道了,但是功能导向的稀土-过渡杂金属f-d电子关联的超分子体系非常罕见。与过渡金属不同的是,稀土离子的配位数和对称性难于控制,水解pH范围窄,这种杂金属超分子的自组装合成方法存在严重挑战。我们设计合成同体异功能的吡唑基-吡啶,吡唑基-β-二酮,吡唑基-羧酸等质子开关多功能配体,利用配体不同功能基对金属离子的亲和性差异来控制稀土和过渡金属离子的组装次序,自组装合成稀土-过渡维尔纳-科顿混合型有机杂金属功能超分子,探讨分级、自分类的多层次自组装机理,建立有机杂金属超分子的"逆组装分析",测试其光电功能和磁性,探讨作为分子器件应用前景。