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本论文中，根据于澍燕提出的“金属中心矢量操纵”的概念，系统研究了构筑基于双齿桥联单吡唑的分子夹子型和基于双齿桥联双吡唑配体的扭曲大环状和皇冠状的新颖的金属-有机超分子体系的协同自组装方法。最大贡献在于：发现在水溶液中，极其难溶解和难脱质子的双吡唑两性配体同芳香配体配位的“金属矢量”作用后发生自发去质子，从而极其方便地从单金属配位通过协同自组装(主要为熵推动的过程)得到双金属中心的金属-有机超分子新体系。该类超分子具有很强的酸和热稳定性，在分子容器、微反应器、超分子催化、微孔材料、纳米光电器件等方面具有应用前景。本论文工作由四部分构成。
在第二章中，首次采用单吡唑配体与芳香性配体配位的钯或铂“金属矢量”通过协同的自组装过程定量的得到一系列新颖的分子夹子型组装体。X-衍射单晶结构测定表明，该分子夹子型组装体系具有较强的Pd(Ⅱ)…Pd(Ⅱ)或Pt(Ⅱ)…Pt(Ⅱ)相互作用，并且对阴离子和中性分子具有很强的键合作用。此外，紫外和荧光光谱数据也表明该组装体系具有较强的金属-金属相互作用。
在第三章中，首次由扭曲的双吡唑配体3，3’，5，5’-四甲基-4，4’-联吡唑与芳香性钯或铂“金属矢量”通过协同的自组装得到五个新颖的八核扭曲大环型组装体。并且采用核磁滴定和pH滴定法研究了该体系的组装过程，结果表明组装过程为协同的自发去质子熵推动过程。为了清楚的表征该体系的结构，我们对组装产物进行了ESI-MS和CSI-MS质谱及X-衍射单晶结构测定，结果证明该体系为八核扭曲大环型结构。X-衍射单晶结构表明，该金属大环超分子组装体系具有较强的Pd(Ⅱ)…Pd(Ⅱ)或Pt(Ⅱ)…Pt(Ⅱ)相互作用，并且具有较大的穴(4a为约8.9A，5a为约8.3A)，对阴离子和中性分子都有较强的键合作用。此外，我们测定了组装产物的紫外和荧光光谱，结构表明该组装体系具有较强的金属-金属相互作用。
在第四章中，合成了两种具有不同长度间隔基的双吡唑配体1，4-二-(4’-(3’，5’-二甲基)-吡唑基)苯和4，4’-二-(4”-(3”，5”-二甲基)-吡唑基)联苯，并分别将其与芳香性钯“金属矢量”通过协同的自组装得到两类新颖的八核四方形和六核三角形皇冠型大环超分子组装体。采用核磁滴定和pH滴定对该体系的组装过程研究表明，组装过程为协同的自发去质子熵推动过程。此外，我们进行了7a和8a及7b和8b的核磁交换实验，结果表明组装体间不发生交换反应，说明我们得到的超分子组装体具有很高的稳定性。对组装产物进行了ESI-MS和CSI-MS质谱及X-衍射单晶结构测定，结果证明分别为八核四方形和六核三角形皇冠型大环超分子结构。X-衍射单晶结构表明，该组装体系具有较强的Pd(Ⅱ)…Pd(Ⅱ)相互作用，并且具有较大的穴(7a边长为约13.5A，7b边长为约13.3A)，可键合中性分子。[M8L4]型分子皇冠8a、9a和10a及[M6L3]型分子皇冠8b、9b和10b的结构模拟显示，分别与[M8L4]型分子皇冠7a和[M6L3]型分子皇冠7b的单晶结构相似。
在第五章中，合成了一种位阻小的双吡唑配体4，4’-联吡唑，并分别将其与三种芳香性钯“金属矢量”通过协同的自组装得到三种新颖的八核四方形皇冠型大环超分子组装体。组装产物的ESI-MS质谱和X-衍射单晶结构测定证明为八核四方形皇冠型大环超分子结构。X-衍射单晶结构表明，该组装体系具有弱的Pd(Ⅱ)…Pd(Ⅱ)相互作用，皇冠型大环超分子11具有约9.0×9.2A的内穴，外穴为14.2×14.0A，高约9.4A，并且通过静电作用(F32…Pd3，3.08A)在外穴内键合了一个BF4-阴离子。分子皇冠12和13的结构模拟显示，与分子皇冠11的单晶结构相似，分子尺寸也相近。