设计并定向合成具有特定结构和功能的新型金属有机晶态配合材料是当今化学、物理和材料科学等学科的前沿基础研究领域,此类课题的研究为新材料、新功能的研发提供了重要的平台。已有研究表明,在该类材料研究中,合理预设分子构筑基块是合成与研究的的关键因素之一。因此,在论文中,根据文献调研,首先总结了基于三氮唑类结构基块构筑配合材料的研究进展,同时,结合课题组的前期工作,我们将预设的结构基块锁定在位置异构的三氮唑衍生物和氮杂环羧酸等两方面,选择了三组八个同分异构的有机结构基块：通过溶液法和水(溶剂)热法合成了36个未见文献报道的过渡金属配合物,运用X-射线单晶衍射结构分析,粉末X-射线衍射分析、元素分析,红外光谱、热重分析、荧光光谱、磁性测量以及吸附测试等技术对其进行了表征和性质研究；探讨了溶剂效应、阴离子调控、金属离子、辅助配体、实验温度及pH值对配合物的合成条件、晶体结构和性能的影响规律,获得了一些结论。主要研究内容如下：(1)利用三个同分异构基块2/3/4-Hppt(3-(2-吡嗪)-5-(2/3/4-吡啶)-1,2,4-三氮唑),合成了20个不同维度的新配合物。结构解析结果表明,由于配体的空间位阻大,易形成稳定的螯合平面,导致所合成的配合物以低维产物为主,其中配合物1-9,10-15,17为0D离散结构；配合物20为1D链；配合物10,18和19为2D层状结构；配合物16为具有1D孔道的3D二重穿插NbO结构。重点考察了结构基块的同分异构效应、溶剂效应、金属离子与阴离子的调控作用,总结了结构基块的配位模式。此外,测试了配合物1-4,6-13,16,18和20的热稳定性、7,18和20的荧光性能、16的磁性及吸附性能,并对实验结果进行了详细的讨论。(2)为拓展2/3/4-Hppt结构基块形成产物的维度,引入刚性芳香羧酸作为辅助配体配体,成功合成了5个配位聚合物：21,22和25为2D结构,23和24是3D结构,研究了它们的结构热稳定性、荧光性能以及磁性性质,讨论了辅助配体对产物构效关系的影响。(3)利用三个含更多单齿或双齿鳌合配位点的同分异构基块2/3/4-Hptt(3-(2/3/4-吡啶)-5-(3-三氮唑)-1,2,4-三氮唑),合成了4个配位聚合物。重点研究了由溶剂控制合成的配合物26和27的相互转化过程、类同分异构现象、结构的热稳定性以及不同的磁学性质；测试并分析了与配合物27为异质同构体的配合物28的荧光性质；通过控制不同反应温度合成了配合物29和另一不同颜色配合物(单晶数据差)。(4)利用两同分异构的3/4-Hapybz(2-氨基-5-(3/4-苯甲酸)吡啶)与过渡金属反应合成了7个1D-3D的配位聚合物。其中配合物30,32和34依次是包含不同手性螺旋链的2D层、包含单一手性螺旋链的2D层和2D63网；配合物31,35和36分别为一维双螺旋链结构,一维双链结构和一维梯状结构；配合物33是基于双核镉单元的3Dpcu网络结构,对配合物32和33的荧光性能进行了研究。综上,本论文一方面聚焦于位置异构结构基块的晶体工程学研究内容,另一方面着重研究这些晶态配合材料的构效关系,及其在光、磁以及吸附等方面的潜在应用,为基于上述结构基块配合材料的合成、结构和性质研究提供了重要信息,亦为位置异构基块导向组装功能晶态配合材料的设计合成提供了新的思路与方法。