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近年来，金属配合物独特的光物理性质在发光材料领域得到越来越多的关注。其中，希夫碱作为一类具有代表性的有机配体，通过设计可在体系中引入不同的二胺基团作为连接骨架，由于自身存在N4配位点使这类希夫碱具有螯合金属的能力，能够与各类金属阳离子进行自组装。这种独特的N4配位点可以与周期表中的p区，d区和f区金属形成配合物，进而作为潜在的发光材料。本论文中，通过不同二胺与吡啶-2-醛及其衍生物发生典型的缩合反应形成了8个配体，这些对称和不对称配体具有刚性，半刚性和柔性的连接骨架，可提供多个配位点并产生氢键相互作用，配位后使光物理性能得到提高。这些配合物的结构通过紫外-可见光谱，氢核磁共振，碳核磁共振，红外光谱和元素分析表征。3个配体和27个配合物通过X-射线单晶衍射分析确定结构，并系统的讨论了溶剂的极性，氘代试剂和温度对发光性质的影响。采用N4-或新颖的N4O2-型希夫碱配体与ZnCl2/HgCl2反应得到十二个二价过渡金属Zn(II)/Hg(II)配合物。它们的分子式为：[M(L1)Cl2](M=Zn, Zn1; M=Hg, Hg1)，[M(L2)Cl2](M=Zn, Zn2; M=Hg, Hg2)，[M2(L3)Cl4] nCH2Cl2(M=Zn, n=0, Zn3; M=Hg, n=1, Hg3)，[M2(L4)Cl4] nCH3OH (M=Zn, n=1, Zn4; M=Hg, n=0, Hg4)，[M2(L5)Cl4](M=Zn, Zn5; M=Hg, Hg5)，[M2(L6)Cl4] nCH3CN (M=Zn, n=4, Zn6; M=Hg, n=0, Hg6)。其中，这些对称的希夫碱配体具有刚性(L1=N,N′-双(2-吡啶基亚乙基)亚甲苯-1,2-二胺, L2=N,N′-双(2-吡啶基亚乙基)甲苯-3,4-二胺)，半刚性(L3=N,N′-双(2-吡啶基亚甲基)环己二胺-1,2-二胺, L4=N,N′-双(2-吡啶基亚乙基)环己二胺-1,2-二胺，L5=N,N′-双(3-甲氧基-2-吡啶基亚甲基)-环己二胺-1,2-二胺)和柔性(L6=N,N′-双(3-甲氧基-2-吡啶基亚甲基)丁烷-1,4-二胺)的骨架。由于配体中二胺连接基团的性质不同，配合物具有从蓝光到红光的最大发射。这种变化归属于配体的π*→π跃迁。配合物的寿命属于微秒级，Zn(II)系列配合物量子产率范围是0.013–0.143，Hg(II)系列配合物的量子产率范围是0.043–0.131。含时密度泛函计算证明配体L5及其相应配合物Zn5，Hg5的吸收光谱与实验值吻合。采用N4配体L3与硝酸稀土盐反应得到8例稀土配合物，分子式为[LnL3(NO3)3] CH3CN [Ln=Ce,(Ce1); Nd,(Nd2); Tb,(Tb3); Dy,(Dy4); Ho,(Ho5); Er,(Er6); Tm,(Tm7); Yb (Yb8)]。配合物Tb3，Dy4和Nd2，Yb8分别展示了稀土离子在可见区和近红外区的特征发射。配体L3的单线态和三线态能级分别为32467cm–1和23202cm–1，证明配体L3对Tb3+离子的能量传递相对于Dy3+离子更有效。最后，讨论了氘代溶剂和温度对配合物Tb3和Yb8发光性质的影响。配体L3与硝酸铟在混合溶剂中回流得到配合物{[InL3(NO3)(OH)] NO3CH3OH}2(In1)，7-配位的中心金属In3+离子形成[N4O3]核，展示了扭曲的单帽三棱柱几何构型。配合物In1的发射光谱随着溶剂极性的增加(极性顺序：DMSO> CH3CN> CHCl3)而红移，证明了配合物的激发态偶极矩的改变。在甲醇溶液中，最大发射(467nm)产生红移，这是由于甲醇作为质子溶剂形成氢键的给予能力导致，配体L3和配合物In1的寿命属于微秒级，在固态时，配合物的寿命大于配体且两者的寿命均小于液态时的寿命。最后，讨论了氘代试剂对配体和配合物最大发射和荧光寿命的影响。通过CIE1931表明配体和配合物的色坐标在蓝光区。以刚性邻苯二胺与6-甲氧基吡啶-2-醛反应得到两种苯并咪唑衍生物配体1-[2-(6-甲氧基-2-吡啶基甲基)]-2-[2-(6-甲氧基-吡啶基)]-苯并咪唑)(L7)和2-[2-(6-甲氧基-吡啶基)]-苯并咪唑(L8)。以该类配体与IIB族过渡金属配位得到5例配合物，分子式为：[ZnL7Cl2](Zn7)，{[CdL7Cl2]}2(Cd7)，[Cd(L7)2(NO3)2] H2O (Cd7′)，[HgL7Cl2](Zn7)和[ZnL8Cl2](Zn8)。配合物的结构证明离子半径和抗衡阴离子共同影响中心金属的配位模式。当离子属于小或中等半径时，4-配位的Zn2+离子(Zn7和Zn8)和5配位的Cd2+离子(Cd7)分别展示了四面体和三角双锥的构型。尽管Hg2+离子具有较大半径，3-配位的Hg2+离子展示了平面三角形的构型降低斥力作用，当NO3–阴离子作为抗衡离子时，配合物Cd7′中Cd2+离子与两个配体L7配位，形成7-配位的单帽三棱柱构型。这些配合物的最大发射范围从399nm到499nm，归属于N,N′-螯合配体中心的π*→π跃迁。77K相对于室温下的最大发射谱图具有丰富的结构发射带。这些配合物的寿命均属于微秒级，量子产率范围是0.23–0.40。采用水热或溶剂热合成方法，合成了3例基于2,4′-联苯二甲酸(2,4′-bpdc)为配体的稀土配合物，分子式为[Ln(2,4′-bpdc)(1,4-bdc)0.5(DMF)(H2O) H2O]n [Ln=Pr (Pr1); Ln=Nd (Nd1)],[Ln(2,4′-bpdc)(DMF)2NO3]n [Ln=Nd (Nd3)](1,4-H2bdc=对苯二甲酸)。X-射线单晶衍射研究证明Pr1和Nd1为同构的二维(3,4)-连接网络结构。Nd3为具有两条螺旋链(Δ和Λ)44拓扑的二维层状结构。配位聚合物Nd1和Nd3展示了Nd(III)离子的近红外发光特性。