新材料的研发及其应用也推动了人类文明和社会进步。并且人类社会正面临着能源与环境危机、食品安全等诸多制约可持续发展的瓶颈问题,而通过新材料的发展可以很好的应对这些问题。培养单晶,进一步用单晶衍射发进行解析得到物质的单晶结构是了解新材料结构的一个重要手段。在了解新材料结构后根据文献调研,实验探究,性质测试再进而对其后期的应用进行摸索。本论文主要利用三种传统的单晶培养法,合成了三类化合物,并通过X-射线单晶衍射法确定了12种新的化合物的单晶结构,在得到结构后,通过文献调研,了解相似结构的性质,检测了所合成的化合物的相关性质。五种硼化合物的荧光及抑菌性能;三种不同类型的铜氧化物的氨选择性催化还原一氧化氮的活性;另外,合成了四种有机膦配合物,对其热稳定性及在不同pH条件下的稳定性进行了研究,相关内容如下:1.以一系列不同取代基的水杨醛、二乙烯三胺作为反应原料,在催化剂的作用下,通过一步法得到高产率的相应取代基的芳基取代螺旋硼化合物B1-B5,通过,红外、核磁、元素分级及X射线单晶衍射分析对其结构进行了表征,通过文献的查阅及反应步骤的分步探讨,给出了反应的反应机理。令人惊讶的是,合成的五个硼化合物不仅在液态和固态下都具有非常优异的荧光性能（高荧光量子产率及较大的斯托克斯位移）而且还对革兰氏阴性菌（大肠杆菌）及革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）都具有较高的抑菌活性。除此之外,不同取代基的硼化合物,其荧光性能及抑菌活性都有着明显的变化。氯取代的硼化合物的抑菌性能已经可以和商业的抑菌药媲美。更重要的是,这些化合物的荧光性能及抑菌活性会随着取代基的变化而变化。即调节取代基可间接调控硼化合物表面的共轭系统、修饰疏水基团以及电荷,得到具有不同强度荧光及不同等级抑菌等级的材料。此外,本文还探讨了溶剂种类、极性、浓度、温度及pH对硼化合物荧光性能的影响。本工作为设计合成多功能的有机硼化合物以及调节其功能强弱大小的研究提供了一种新的方法。2.以二乙烯三胺与铜盐在相似的合成条件、不同的原料配比下,得到了三种含氮化合物N1-N3,通过X射线单晶衍射得到其晶体结构。根据其热重分析结果,并通过调控热解温度及热解氛围,分别得到CuO、Cu₂O及CuO/Cu₂O多孔异质结材料。由于此类铜氧化物是由铜的配合物热解得到的,所以其具有较高的比表面积、较大的空容量以及有机物热解后留下的孔道结构。发现金属有机框架的金属配位环境的差异可导致形成纯相的氧化铜、氧化亚铜及其混合态。其中含氧化铜氧化亚铜异质结混合态在80,000h^-1的高气流速率下,能够大大的提高180-240℃温度范围之间的氨选择性催化还原一氧化氮的活性,以及氮气的选择性。通过系统的原位红外研究发现,氧化铜氧化亚铜异质结在催化反应中是遵从E-R机理,并且由于氧化铜氧化亚铜异质结具有丰富的路易斯酸性位点,增强的氧气吸附能力以及一价铜和二价铜之间的协同作用,使得E-R催化机理作用强烈。此外,氧化铜氧化亚铜异质结在氨选择性催化还原反应中展现出对水、二氧化硫、碱金属以及碳氢化合物的强大耐受力,这也反映了其具有工业氨选择性还原一氧化氮的潜在应用可能性。3.通过水热法成功合成4个有机膦配合物P1-P4,系统的表征结果显示,配体与金属盐在不同的配比、不同溶液pH、不同温度下,所得到的有机膦配合物的配位模式,及三维空间伸张的情况也有所不同,本文合成的四个有机膦配合物的金属中心原子分别为Fe、La、Co、Co（2,2‘-联吡啶复配）。通过X射线单晶衍射检测得到四个配合物的结构,并研究这些结构在不同的pH溶液以及超浓强酸中的的稳定性。对比XRD、BET结果后发现,四个有机膦配合物相较于传统的MOF来说,稳定性更高。通过TGA检测四个MOF材料的热稳定性,结果显示,具有三维空间伸展的有机膦配合物的稳定性远远大于具有一维空间伸展的有机膦配合物。据我们所知,本文合成的三维有机膦配合物的稳定性远远大于目前已合成的其他传统过渡金属配合物。