手性金属簇合物因结合了手性化合物和金属簇合物各自已有的性质,有可能同时呈现出光、电、磁、热和催化当中的两种及其以上的性质,是一类潜在的多功能材料。因此,合理地设计与合成这类具有多功能性质的化合物具有十分重要的意义。然而,目前文献中报道的手性金属簇合物并不多,其性质和应用还有待丰富和拓展。在此背景下,我们进行了以手性金属簇合物的合成、结构与性质研究为题的论文工作。在本论文中,我们探索了3d、3d-4f和4d-4f三个系列的手性金属簇合物的合成与组装规律,解析了它们的单晶结构并主要研究了它们的磁学性质。主要内容如下:　　 一、手性3d金属簇合物。以单一手性希夫碱H3L1为桥连配体,合成了具有c3对称性的手性金属簇合物Mn3(1),并且通过单晶－单晶结构转变的方式得到了类似结构的手性金属簇合物Mn3(2)。同时,利用单一手性希夫碱配体H3L2和非手性的第二配体(Hdhap),得到了具有D3对称性的手性金属簇合物Mn12(3)。磁性研究表明,化合物2具有铁磁耦合作用,没有明显的磁各向异性;而化合物3整体上表现出反铁磁耦合作用,并表现出磁各向异性。　　 二、手性3d-4f。金属簇合物。首先,根据“金属配体法”策略,利用单一手性希夫碱配体H3L1桥连LnⅢ离子和MnⅢ离子,得到了同构的手性金属簇合物Ln3Mn6(4-8)。CD光谱及质谱研究表明,这些手性Ln3Mn6簇合物在碱性溶液中具有良好的稳定性。然后,采用分步自组装的办法,分别用异烟酸配体和甲酸钠将簇合物4、5和8连接成了具有Kagome拓扑结构的2D手性配位聚合物(9-11)以及具有srs-SiO2拓扑结构的3D手性配位聚合物(12-14),实现了以手性3d-4f金属簇合物为节点的配位聚合物的分步自组装。　　 三、手性4d-4f金属簇合物。利用4d金属酸根阴离子能同时与金属离子和有机配体(rac-H3L3)配位的特点,将其引入到高核稀土金属簇合物的合成中,得到了两类结构新颖的4d-4f金属簇合物:S4对称性的Ln6MO4和C3对称性的Ln12Mo4。结构分析表明,通过改变有机胺阳离子的大小,可使非手性的Im6M04阴离子簇结晶为中心晶体(15-17),也可使之以外消旋聚集体形式结晶为手性晶体(18、19和20、21)。手性金属簇合物LnnMo4(22-24)结晶为中心晶体,具有截角四面体的骨架结构。在这类结构中,单个的MoO42-离子不仅可以作为配体用氧原子桥连Lnm离子,而且能够作为金属中心以Mo原子和有机配体配位,是一个双功能结构单元。这一发现既丰富了Mo元素的配位化学,又为合成高核稀土金属簇合物提供了新的思路。值得一提的是,化合物15和18表现出单分子磁体行为;而化合物17、19和22则具有较大磁熵变化。