近些年来,吡唑吡啶类桥联金属化合物在实验合成方面和理论计算方面都已成为研究的热点。由于吡唑、吡啶及它们衍生物的独特的性质,使得合成的化合物在磁性材料及生物活性方面都有很广泛的应用。本文共分下面四方面研究内容:（1）以吡啶-2,5-二羧酸、2,2’-联吡啶和硝酸镉为反应物制备了吡啶桥联金属镉化合物Cd₂（2,2’-bpy）₂（2,5-pdc）₂（NO₃）₂（H₂O）₂（1）,对其进行了红外检测和活性试验测试,试验结果表明化合物杀菌和除草活性很低,所以合成路线和方法有待进一步改善。但从分子结构上看,吡啶环上的配位点很多,可以对配体进行进一步衍生或者对一些官能团进行取代,通过已经完成的工作对下一步工作进行预测和指导,合成具备更高生物活性的吡啶金属化合物。（2）应用密度泛函理论结合破损态方法,采用单一密度泛函方法对三种双核镍化合物[Ni₂（μ-O₂P（H）Mes）₂（bpy）₄]Br₂（2）,[Ni₂（μ-O₂P（H）Ant）₂（bpy）₄]Br₂（3）和[Ni₂（μ-O₂P（H）Ph）₂（bpy）₄]Br₂（4）（Mes=2,4,6-三甲苯基,Ant=9-蒽基,Ph=苯基,bpy=2,2’-联吡啶）进行了理论研究,计算磁耦合常数J,轨道能量和自旋密度,结果表明化合物2具有弱的反铁磁性,化合物3具有比2强的反铁磁性,化合物4具有铁磁性。轨道能量的分析可知,小的能量劈裂是化合物2具有弱反铁磁性的原因,大的能量劈裂是化合物3具有比2强反铁磁性的原因,能量简并是化合物4具有铁磁性的原因。磁结构相关性分析显示,二面角角度的顺序为4<2<3,随着二面角角度的减小,化合物从反铁磁性向铁磁性过渡,通过对分子体系的静电荷分布和分子前线轨道（HOMO和LOMO）的研究,确定了三种化合物的活性点位于2,2-联吡啶配体的氮原子上。（3）应用密度泛函理论结合破损态方法,采用混合密度泛函法对化合物[Cu₂（L）]·3H₂O（5）（L=5-（（E）-1-（3-（（E）-1-（5-甲酸-4-甲基-4,5-二氢-1H-吡唑-3-基）哌嗪）丙胺基）乙基）-4-甲基-1H-吡唑-3-甲酸）的磁性及生物活性进行了理论研究。我们选用不同混合密度泛函法和不同基组对化合物的磁耦合常数进行计算,结果显示在b3lyp/Lanl2dz条件下计算所得的J值大小为-186.64cm-1与实验值最符合。又进一步对分子轨道、轨道能量和自旋密度进行分析,结果表明轨道重叠、轨道能量劈裂和自旋离域效应都对化合物体系的磁学性质有影响。通过对静电荷分析及分子前线轨道的研究,找到了分子体系的活性位点位于吡唑环的氮原子上,这为分子磁性材料和生物活性材料进一步合成提供理论依据。（4）应用密度泛函理论结合破损态方法,采用混合基组计算法对化合物{Cu₂（μ2-O₂CCH₃）₄}（OCNH₂CH₃）₂（6）的磁性及生物活性进行了理论研究,结果表明计算分子体系磁耦合常数J最适合方法是PBE,最适合的基组是6-31G/SVP,这说明分子体系的理论研究对计算方法和基组都具有依赖性。通过对分子磁性轨道、轨道能量劈裂及自旋密度分布的研究,说明轨道的重叠,轨道能量的劈裂以及自旋离域效应都是影响化合物6磁性的原因。通过对分子静电荷分布及分子前线轨道的研究,确定了分子体系的活性位点位于醋酸配体的氧原子上,这为分子磁性材料和生物活性材料进一步合成提供理论依据。