Keggin及Wells-Dawson型多酸阴离子作为两种经典结构,由于其独特的几何结构及性质,在合成有机-无机杂化材料的过程中受到了较多地关注。相较于Keggin型金属-氧簇合物,Wells-Dawson型多酸阴离子具有体积大、负电荷高、配位点多的特点,从而有利于形成结构更为复杂的化合物。本论文以Wells-Dawson型多酸阴离子作为无机建筑模块,通过改变过渡金属、有机配体的种类,构筑有机-无机杂化材料。研究了反应温度、反应体系的pH值、反应物的摩尔比等对产物结构的影响,初步研究了化合物的催化性能,探究了化合物结构对性质的影响,为后续功能性材料的设计与合成提供了理论依据。本文采用水热合成技术,合成了十七例基于Wells-Dawson型多阴离子的金属-氧簇合物。采用X-射线单晶衍射技术、元素分析、IR、UV、PXRD、TG等方法对化合物的结构进行表征。研究了化合物的电化学性能、光催化性能及在苯乙烯环氧化反应中的催化性能。1.过渡金属-单配体配合物修饰的Wells-Dawson型金属氧簇。以Wells-Dawson型多酸阴离子作为基础反应体系,向其中引入不同的金属离子(Cu²⁺,Ag⁺,Zn²⁺)及有机含氮配体,合成了七个结构新颖的Wells-Dawson型金属氧簇合物（化合物1-7）。为了对比这七例化合物在苯乙烯环氧化中的催化性能,我们还合成了两例只含多酸阴离子及配体的超分子化合物（化合物8和9）。在化合物1中,{P₂W₁₈}作为一个双齿无机配体与两个铜离子配位,形成了一个双支撑的配位聚合物。化合物2是由{P₂W₁₈}多阴离子与Cu²⁺/2,2’-bpy配合物构筑的一维链状结构。化合物3-6则是由{P₂W₁₈}多阴离子与Ag⁺/2,2’-bpy配合物构筑的金属-氧簇合物。但不同的是,化合物3中包含两类不同的银配合物,形成了一个新颖的超分子结构。化合物4-6则是由银配合物连接{P₂W₁₈}建筑模块构筑的二聚体。化合物5与化合物4结构相似,其中的银配合物都分为五类,但化合物4中的两个银配合物通过共用一个端基氧结合在一起,而化合物5则是通过Ag（3）与两个氮原子、两个{P₂W₁₈}中的两个端基氧配位结合在一起。化合物6中含有四种不同类型的银配合物,这些银配合物之间以及与{P₂W₁₈}多阴离子间通过分子间作用力形成了独具特色的砖墙式2-D层状结构。化合物7和化合物6的结构类似,但其金属离子为Zn²⁺,呈现了具有圆形截面通道的3-D超分子结构。化合物8和9则是基于{P₂W₁₈}多阴离子与含氮有机配体而形成的超分子结构,主要对其在苯乙烯环氧化反应中的催化性能进行了研究。2.铜-有机混合配体配合物修饰的Wells-Dawson型金属氧簇。在Wells-Dawson多酸阴离子反应体系中引入铜离子,有机含氮配体及羧基配体,合成了七例结构新颖的多酸基化合物（化合物10-16）。化合物10和11是同构化合物,是由TMC（过渡金属配合物）作为桥连接{P₂W₁₈}形成的一维链状结构,在不对称单元中存在一个由吡啶羧酸经过原位脱羧形成的吡啶分子。化合物12中存在一个四铜中心的TMMC（过渡金属-混合有机配体配合物）,通过TMMC将相邻的{P₂W₁₈}多阴离子连接形成一维链状结构。化合物13的结构与化合物12相似,但其中的TMMC却是二铜中心的,呈现为链状拓展结构。化合物14则是由{P₂W₁₈}多阴离子与六铜中心配合物形成的一维拓展结构。化合物15和16虽在同一个反应釜中生成,但结构却大不相同,化合物15中包含两种不同类型的TMMC,同时该化合物也是首例存在Cu…π作用力的化合物。化合物16则是由{P₂W₁₈}与[Cu₂（2,2’-bpy）₂（hnic）]²⁺构筑的金属-氧簇合物。3.苯甲酸或2,6-吡啶二羧酸配体修饰的Wells-Dawson型金属氧簇。由于苯甲酸和2,6-吡啶二羧酸在反应过程中易发生原位脱羧反应,所以难以构筑TMMC。但我们却通过控制反应条件成功的向Wells-Dawson型多酸阴离子反应体系中引入了由苯甲酸或2,6-吡啶二羧酸构成的TMMC,合成了三个结构新颖的Wells-Dawson型金属氧簇合物（化合物17-19）。化合物17是第一例由基于苯甲酸的TMMC所构筑的有机-无机杂化结构。化合物18和19中均含有由2,6-吡啶二羧酸构成的TMMC。化合物18中存在着较为复杂的C-H···O氢键,这些氢键使化合物18呈现了新颖的3-D结构。化合物19中的TMMC及TMC则均作为电荷补充单元及空间填充单元。