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杂环化合物和以杂环化合物为配体合成的金属配合物以其新颖的结构,独特的功能在配位化学、生物化学、医药科学以及材料科学领域引起了广泛的重视,得到了深入的研究。本论文进行的主要工作是合成了一系列具有明确结构的含氮杂环化合物,使其与金属离子配位,形成杂环功能配合物,培养生成了系列单晶;应用现代谱学方法:X-射线衍射分析确定了化合物及部分配合物的微观结构,根据微观结构来推断宏观性质,寻找分子结构与功能之间的关系;结合配合物的成键理论,用量子化学方法对其中的系列化（配）合物进行了计算,从理论上研究和总结分子结构、晶体结构和功能间的关系,以便进一步开展分子工程学研究,开发具有应用前景的各种功能材料;利用筛选出的部分配合物与DNA作用方面做了一些创新意义的工作。主要有以下几个方面:1新型化合物的设计与合成含有4,4′-联吡啶的配合物,在催化、分子离子识别、分子磁性材料等方面有很好的应用前景。但是由于4,4′-联吡啶两个配位点的氮原子在一条直线上,且两个配位点之间的长度固定,形成配合物的空腔较小,使它的某些特定功能受到限制。而桥联吡啶往往具有一定的柔性,因此与过渡金属化合物配位时,配位形式更加富于变化,往往能得到一些具有优良结构的配合物,基于此本文设计合成了N,N′-双（4-吡啶酰胺基）哌嗪(LA1)、N,N′-双（4-吡啶酰胺基）-1,4-苯二胺(LA2)及N,N′-双（4-吡啶酰胺基）-1,6-己二胺(LA3)三个桥联吡啶类化合物,并用元素分析和红外光谱对其结构进行了表征。其中LA1和LA3经溶液法培养得到了单晶。苯并咪唑及其衍生物是一类重要的杂环化合物,因其特殊的拓扑学结构、在高性能复合材料、电子化学品、金属防腐蚀、感光材料、生物和医药等诸多领域显示出独特的性能和在超分子结构方面独特的应用而具有相当的研究价值。本文设计合成了3H-苯并咪唑-5-甲酸乙酯(LC1)、3H-苯并咪唑-5-甲酸甲酯(LC2)及2-（3-乙氧羰基-2,3-二氢苯并咪唑-1-基）乙酸盐(LC3)三个苯并咪唑类化合物。其中LC1和LC2经溶液法培养得到了单晶。以2-甲基-4-甲氧基二苯胺为原料的荧烷系热、压敏染料,其制备的关键是间氨基酚衍生物的制备。该染料的原料单取代间氨基酚衍生物,不仅可制备热、压敏染料,也可以用来制备具有类似结构的酸性染料、酸性媒介染料、碱性染料、有机颜料以及激光染料。本文合成了2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷(LD1)和2-（2′,4′-二甲基苯氨基）-3-甲基-6-二甲氨基荧烷(LD2)两个荧烷类化合物。这两个化合物都培养得到了单晶。