超分子化学的一个主要目标是深入地理解和研究有机分子及无机分子间的自组装化学，并能够总结出结构规律，开发出有用的电学、磁学、电化学、光学或催化功能的新型材料。一般来说，配合物的自组装受各种因素的共同影响，如金属离子特殊的配位构型、有机配体的特性、抗衡离子的干扰、溶剂体系和反应条件等。其中，配体是调控超分子配合物结构的关键因素，因此对配体的设计和研究备受关注。使用刚性桥联配体已经构筑了众多具有功能性的配位骨架，近年来，人们开始关注柔性链配体的应用研究，希望通过在配体中引入柔性成分来实现新颖超分子结构的构筑和功能化。本论文选择了几种富含N、O杂原子的不同柔性链配体：以1，3，4-oxadiazole含N、O原子的五元杂环作为骨架部分的柔性链配体；以含O杂原子的线性烷基链来连接两个苯并三氮唑的柔性链配体；以含N、O和羧基的还原型氨基酸席夫碱为骨架的柔性链手性配体。并对所形成配合物的结构和性质进行了细致的研究。全文共分为六部分：一、简单介绍了超分子配合物研究背景和应用，总结了超分子化学的本质和配体分类，重点介绍了柔性链配体对配合物结构调控、螺旋体构筑、聚合物形成、传感器设计和稀土发光材料应用等方面的研究：二、设计并合成一组2，5-diaryl-1，3，4-oxadiazole为骨架的酰胺型柔链配体，考察该类配体骨架的共轭结构能否有效敏化稀土配合物荧光，通过对不同酰胺端基稀土配合物的比较，探讨不同末端基配体对稀土配合物荧光的影响；三、基于1，3，4．oxadiazole连接骨架，设计合成了四个相关联的更为柔性的水杨酰胺型柔链配体，尝试在相同条件下制备稀土硝酸盐配合物晶体，并对所形成的配合物进行了详细的表征和荧光研究，从而探索末端基对稀土配合物结构和发光的微扰作用；四、设计并合成了一个基于1，3，4-oxadiazole和8-羟基喹啉的简单柔性链配体2，5-bis[（quinolin-8-yloxy）methyl]-1，3，4-oxadiazole，通过构建有着潜在合适空腔大小的开放型有机分子，实现了对Cd²⁺离子的荧光选择性识别。配位后产生的荧光增强效应和作用机理被探讨和研究；五、选择苯并三氮唑作为配位端基，使用不同长度含氧杂原子的柔性链来代替一般常见的碳链骨架，得到了一系列相关配体，并且通过改变柔性链配体的间隔基长度和金属盐的种类，实现新颖配合物的制备和结构的有效调控。六、在已有研究工作基础上，合成了对映的手性还原型氨基酸席夫碱，进一步研究了稀土簇合物在自组装过程中的配位化学及特殊螺旋结构，修正并重新确定了包覆小分子的组成，考察了该稀土配位簇合物对CO₂的捕获作用，同时，在溶液中利用手性信号实现了对CO₃^2-的选择性检测。