金属有机配合物是金属簇和有机配体在配位键的作用下,通过自组装形成的具有特定空间结构的多孔材料,因其具有规则有序、高比表面积、可调的孔径大小和形状以及易功能化等特点,在气体储存、电化学传感器、电磁及医学载体等领域得到广泛应用。近年来,长余辉发光材料被广泛应用于夜间应急指示、仪表显示、光电子器件以及国防军事等领域,因其具有长寿命、大的斯托克斯位移以及丰富的激发态性质被用于防伪、加密以及生物成像等一些前沿科学领域。而配位聚合物因具有特殊而罕见的持久室温磷光余辉调制,在光学记录与加密或多模式生物成像等领域具有广泛的应用前景。本论文主要包括以下两个部分:(一)通过设计合成两个配体1-(吡啶-4-甲基)-1H-吡唑-3,5-二羧酸锂(Li2ppb)和1-(3,5-二羧甲基苄基)-1H-吡唑-3,5-二羧酸锂(Li4dpb),利用水热的方法与金属离子 Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ba(Ⅱ)、Dy(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)、Nd(Ⅲ)、Ho(Ⅲ)、Sm(Ⅲ)、Tm(Ⅲ)合成出14个新的晶体配合物,分别是:[Zn(ppb)(H2O)]n(1)、{[Cd2(ppb)2(H2O)]·2H2O}n(2)、[Co(ppb)(H2O)]n(3)、{[Mn2(ppb)(pcb)(H2O)3]·H2O}n(4)、[Ba2(ppb)2(H2O)]n(5)、{[Dy2(ppb)3(H2O)5]·H2O}n(6)、[Eu(ppb)1.5(H2O)]n(7)、{[Tb(ppb)1.5(H2O)]·H2O}n(8)、[Mn2(dpb)2(DMF)]n(9)、{[Ln(dpb)0.75]·OAc·2H2O}n[Ln=Dy(10),Nd(11),Ho(12),Sm(13),Tm(14)]。通过对上述配合物的结构进行分析,配合物1、3和4显示出二维网状结构,而配合物2、5-14均表现出三维框架结构,其中1和3,7和8,10-14都分别属于异质同晶结构。通过X射线单晶衍射仪对新合成的14个配合物进行晶体结构解析,并使用元素分析仪和红外光谱仪进行表征。对配合物3,4,9和10的磁性研究结果显示配合物均存在反铁磁相互作用。与此同时,我们还对配合物5和晶体{[Zn3(dpb)2(H2O)]·4H2O}n(HL)进行室温固体荧光和磷光性质的相关研究,结果表明配合物5和HL都表现出肉眼可见的MOFs长余辉现象。(二)利用 4-(2,4,6-三羧酸苯基)-4,2’,6’,4”-三联吡啶(p-tcpt)、4-(2,4,6-三羧酸苯基)-3,2’,6’,3"-三联吡啶(m-tcpt)、4-氨基-5-肼基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇(ahtt)、5-三氮唑-3-吡啶羧酸(Htynca)配体和过渡金属离子Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)采用水热合成的方法得到7个新的晶体配合物,其中{[Cd(p-tcpt)]·2H2O}n(15)和{[Co(p-tcpt)]·2H2O}n(16)是三维空间结构,{[Pb(p-tcpt)(Cl)]·2H2O}n(17)、{[M(m-tcpt)(H2O)3]·CH3CN·H2O}n[M=CoNi](18)、{[Zn(ahtt)(CH3OH)]·CH3OH·0.5SO4·H2O}n(19)、[Cd(tynca)2(pbbbm)]n(20)和[Cd(tynca)2(bbbi)]n(21)均为二维网状结构,同时发现配合物20和21在室温条件下具有明显的磷光长余辉现象。我们对本实验室基于Htynca配体已经合成的六个配合物进一步研究,发现同样具有室温磷光长余辉现象,这六个晶体配合物分别如下:{[Cd(tynca)2(H2O)4]·2H2O}n(22)、{[Cd(tynca)2(bix)]·H2O}n(23)、{[Cd(tynca)2]·H2O}n(24)、[Cd(tynca)2(H2O)2]n(25)、[Cd(tynca)2]n(26)和{[Cd(tynca)(mbbbm)(Ac)]·3H2O}n(27)。对上述20～27的八个配合物进行发光性质的研究,结果表明在配合物22～25中观察到单一绿色磷光,其中通过磷光基团tynca-的π堆积相互作用稳定T2(π,π*)激发态,这有助于延长它们的发光寿命。当刚性基体中不存在π堆积相互作用时,配合物20、21、26和27则表现出有趣的时间分辨余辉调制,在紫外灯关闭时的衰减过程中依次观察到黄色[T1(n,π*),短寿命]和绿色[T2(π,π*),长寿命]。