希夫碱化合物因其优良的性质一直以来在医药、农药等领域有着十分重要的地位。由于希夫碱配体合成方法相对简单、结构多样、溶解性良好以及能和大部分金属离子形成稳定的配合物使其在配位化学中被广泛研究。近几年来,希夫碱金属配合物得到了迅速的发展,许多含有Ni（II）、Co（II）、Cu（II）等金属离子的配合物表现出良好的生物活性。此外,希夫碱配合物在分析化学、催化、功能材料等方面也具有广泛的应用前景。本论文设计合成了几种新型有机配体,研究了它们与Ni（II）、Co（II）、Cu（II）等金属离子的相互作用机制。具体的研究内容包括:1、首先合成中间体邻氨基苯乙酮肟,再分别与5-硝基水杨醛、3-吡咯苯甲醛和2-吡咯苯甲醛反应合成了三种有机配体。分别为HL¹:2-（5-硝基-2-酚羟基）-4-甲基-1,2-喹唑啉-N³-氧化物;HL²:2-（3-吡咯基）-4-甲基-1,2-喹唑啉-N³-氧化物;HL³:2-（2-吡咯基）-4-甲基-1,2-喹唑啉-N³-氧化物。利用元素分析、¹H NMR、IR等手段进行表征,确定配体HL¹?HL³的结构。2、选用配体HL¹与Ni（CH₃COO）₂?4H₂O和Co（CH₃COO）₂?4H₂O反应,得到了Ni（II）和Co（II）配合物单晶,选用配体HL¹做主配体,邻菲罗啉做辅助配体,HL²和HL³做主配体,2,2’-联吡啶做辅助配体分别与Cu（NO₃）₂?3H₂O反应,得到三种Cu（II）配合物单晶,通过IR和X-射线单晶衍射对以上五种配合物的单晶结构进行了表征,确定了配合物的化学组成和空间结构。金属配合物分别为:Ni（II）配合物1:[2Ni（L¹）₂];Co（II）配合物2:[2Co（L¹）₂];Cu（II）配合物3:[Cu₂（L¹）（phen）₃（NO₃）₃]?NO₃?CH₃OH以及双核双分子Cu（II）配合物4:[2Cu₂（L²）（2,2’-bipyridine）（NO₃）]?（NO₃）₂?CH₃COOCH₂CH₃?H₂O和配合物5:[2Cu₂（L³）（2,2’-bipyridine）（NO₃）]?（NO₃）₂。对上述五种配合物的配位构型及晶体内部的超分子作用力进行了分析,并研究了它们的超分子结构。3、分析了配合物1–4的紫外吸收、抑菌活性以及配合物2的荧光光谱并分别与相应的配体做了对比;研究了配合物1–4的电化学性质以及双核Cu（II）配合物4的电子顺磁共振光谱（EPR）。此外,由密度泛函理论（DFT）优化了配合物1、2、4的电子结构,并且计算了最高已占分子轨道（HOMO）和最低未占分子轨道（LUMO）的能量及带隙值;对配合物1和2做了绝热的时间相关密度泛函理论（TD-DFT）计算,进一步阐明了电子跃迁对紫外可见吸收光谱的影响;通过使用Hirshfeld surfaces分析和Fingerprint plots分析量化了配合物1–4晶体结构中的分子间作用。