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自六十年代以来，人们对冠醚化学进行了广泛深入的研究，冠醚具有许多独特的性质，在分子识别、弱化学作用力和超分子化学方面得到了具体得体现，并在分析、分离、电化学、分子催化等许多方面已经得到应用.冠醚作为有机构筑块，可以与无机配合物、中性或带电荷的配体形成具有一维或多维结构的固态超分子配合物.其构筑力可以是配位键、氢键、阳离子-π相互作用及其他弱相互作用.
鉴于冠醚化合物结构独特、种类繁多且具有广泛的潜在应用价值，所以深入研究它们的合成以及结构的规律性，不但是在理论上具有重要意义，而且还可能为实际应用提供重要信息.考虑到有文献报道具有结构的表征的冠醚-P区金属的配合物不多，我们对P区金属In，Sn，Pb，Bi，Sb形成的配阴离子与不同冠醚的合成反应与结构进行了研究.本论文的主要内容共分五部分：一、利用18冠6，苯并18冠6和二苯并18冠6等冠醚与M3[In(NCS)6](M=Na,K)的反应，合成了六个新颖的冠醚配合物：[Na(18-C-6)(H2O)2]{[Na(18-C-6)(CH3COCH3)]2[In(NCS)6]}(1)，[Na(18-C-6)]3[In(NCS)6]·1.5(C2H4Cl2)(2)，{[Na(18-C-6)Na(CH3OH)(H2O)](μ-OH)[Na(18-C-6)Na(CH3OH)(H2O)]}[In(NCS)6]·C2H4Cl2(3)，{[K(B18-C-6)]4[In(NCS)6]}(SCN).(4)，[K(DB18-C-6)]{[K(DB18-C-6)]2[In(NCS)6]}·2H2O(5)，[Na(DB18-C-6)(CH3COCH3)(H2O)]{[Na(DB18-C-6)(CH3COC-H3)]2[In(NCS)6]}(6).通过元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射对得到的配合物进行了表征.结构分析表明，配合物(1)的配阳离子[Na(18-C-6)(H2O)2]+和配阴离子{[Na(18-C-6)(CH3COCH3)]2[In(NCS)6]}-之间通过静电作用形成中性配合物.配合物(2)的两个分子之间通过Na-S相互作用形成二聚体.配合物(3)相邻配合物分子之间通过Na-S，Na-O键连接形成二维网状结构.配合物(4)，(5)则是通过分子间的K+-π相互作用形成二维网状结构.配合物(6)的配阳离子和配阴离子之间通过静电作用形成中性配合物.
二、利用苯并15冠5、18冠6和二苯并18冠6等冠醚与M2[Sn(i-mnt)3](M=Na，K)反应，合成了四个冠醚-Sn金属配位聚合物：[Na(B15-C-5)]6[Sn(i-mnt)3]3·9(H2O)(7)，{[Na(18-C-6)]2(H2O)}[Sn(i-mnt)3]·2H2O·C2H4Cl2(8)，[K(18-C-6)]2[Sn(i-mnt)3]·(C4H10O)(9)和[Na(B18-C-6)]2[Sn(i-mnt)3](10).并对其进行了元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射等表征.单晶结构分析表明，配合物(7)，(8)相邻分子之间分别通过NaN键形成一维无限链状结构.而配合物(9)，(10)分子之间则通过K-N键和Na-N键连接形成二维网状结构.
三、利用Pb盐分别与Na2(i-mnt)，K2(i-mnt)，K2PtCl4及PdCl2等反应，然后再与18冠6反应，得到五个冠醚-Pb金属配合物：[K(18-C-6)]2[Pb(i-mnt)2](11)，[K(18-C-6)]2[Pb(i-mnt)2](12)，[Pb(18-C-6)(NCS)]2[Pd(SCN)4](13)和[Pb(18-C-6)(i-mnt)](14)，[Pb(18-C-6)(Cl)(NCS)](15).并对其进行了元素分析、红外光谱、单晶X-射线衍射等表征.结构分析表明，配合物(11)和(12)为同分异构体，都是由两个[K(18-C-6)]+配阳离子和一个[Pb(i-mnt)2]2-配阴离子组成的一个不对称单元.两个配合物(11)分子之间彼此通过Pb(1)-S(1)＃1和Pb(1)＃1-S(1)之间的相互作用形成二聚体分子，相邻二聚体分子之间通过配阳离子[K(2)(18-C-6)]+中的K原子与同分子和相邻分子中的N原子连接形成一维无限链状结构.配合物(12)则是两分子彼此通过Pb…S之间的相互作用形成二聚体分子，相邻二聚体分子之间通过K-N连接形成二维网状结构.配合物(13)-(15)均是配阳离子和阴离子形成中性配合物.
四、利用BiCl3·2H2O与NaSCN，K(i-mnt)及NH4SCN反应，然后再分别与18冠6、二苯并18冠6等不同冠醚反应，得到六个冠醚-Bi金属配合物{[Na(CH3OH)]2[Na(18-C-6)]}[Bi(SCN)6](16)，[K2(18-C-6)]{K[Bi(SCN)6]}(17)，[(NH4)(18-C-6)]2{(NH4)[Bi(SCN)6]}(18)，{[K(18-C-6)]2(H2O)}{K[Bi(i-mnt)3]}(19)，[K(18-C-6)(H2O)2]{[K(18-C-6)]2[(Bi3Cl12)]}(20)和[Na(DB18-C-6)]4[Bi(SCN)5]2(21)，通过元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射对得到的配合物进行了表征.结构分析表明，配合物(16)的不同分子间通过Na-N键形成二维网状结构，配合物(17)的相邻的分子通过K-N键形成三维网状结构.在配合物(18)中，两个相邻的配合物分子中配阴离子[Bi(SCN)6]3-的SCN配体的N原子与NkH4+离子中的H原子通过氢键作用形成二维网状结构.配合物(19)由一个{[K(18-C-6)]2H2O}2+配阳离子和一个[KBi(i-mnt)3]2-配阴离子组成.相邻配阴离子{K[Bi(i-mnt)3]2-}n之间通过K-N键连接形成三维网状结构.配合物(20)的配阳离子和配阴离子之间通过静电作用形成中性配合物.配合物(21)相邻分子之间通过Na+-π相互作用连接形成二维网状结构.
五、利用SbCl3·2H2O与K2(i-mnt)反应，生成配合物K3[Sb(i-mnt)3]，然后再分别与18冠6，苯并18冠6和二苯并18冠6反应，目前得到一个冠醚-Sb金属配位聚合物：[K(18-C-6)]{[K(18-C-6)][K(CH3OH)]Sb(i-mnt)3}(22).通过元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射对得到的配合物进行了表征.配合物(22)由一个[K(18-C-6)]+配阳离子和一个{[K(18-C-6)][K(CH3OH)]Sb(i-mnt)3}-配阴离子组成.相邻分子的配阴离子{[K(18-C-6)][K(CH3OH)]Sb(i-mnt)3}-通过K-N键形成三维网状结构.
通过对冠醚-P区金属配合物的合成、表征和结构研究，得出了冠醚配合物的一些合成规律和结构特点.这些实验研究不但丰富了冠醚化学的研究内容，而且为冠醚-P区金属配合物的设计、合成提供了思路和实验支持.