以钆离子为中心的多氨多羧酸螯合物由于其独特的电子结构和磁学性能被广泛应用于核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)中作为造影剂。自1984年首次应用造影剂二乙三胺五乙酸钆(Gd-DTPA)进行脑肿瘤的增强显像研究以来，人们对钆基造影剂进行大量的研发和临床研究。通常，钆基造影剂都具有很高的热力学稳定性和动力学惰性以保证安全，然而研究表明，对于一些肾功能障碍的患者，钆基造影剂注射入体内后可能会与体内的可溶性无机磷酸盐、金属离子和其它成分发生复杂的反应最终生成磷酸钆复合生物微粒，进而引起一种危险的疾病:肾源性系统纤维化。因此，对于钆基螯合物造影剂与磷酸类无机小分子的反应研究就显得了非常重要，有助于深度了解钆基造影剂的安全性并对新型钆基造影剂的开发有指导性意义。　　本论文主要研究了钆基二乙撑三胺五乙酸和钆基乙二胺四乙酸螯合物被磷酸、亚磷酸、焦磷酸或柠檬酸取代的产物，同时研究了部分其他稀土螯合物(Ln=La，Ce，Pr, Nd，Sm，Er)与磷酸，亚磷酸，焦磷酸等的反应结果，合成了一系列部分取代或完全取代的钆或其它稀土金属络合物。本文主要研究结果总结如下:　　1.以二乙三胺五乙酸为配体与氯化钆和氯化镧在中性条件下反应得到四个配合物。在此基础上，亚磷酸或磷酸取代这些配合物中的配位水得到一系列取代产物。之后对这些配合物进行了系统的表征，并全部测得其晶体结构。通过结构分析和键长比较得到如下结论:首先，离子化的造影剂Gd-DTPA上的配位水能够被周围环境中过量的磷酸类无机小分子所取代。其次，取代之后生成的配合物中DTPA对于中心Gd3+的螯合作用会有所减弱。　　2.三水合乙二胺四乙酸钆可以看做线型氨基多羧酸钆类配合物的代表，在中性溶液中与亚磷酸钾反应得到四种亚磷酸根取代的乙二胺四乙酸钆混配物，在类似的条件下还得到不同结构的其它稀土（镧、铈、镨、钕、钐、铒）的亚磷酸-乙二胺四乙酸配合物。在这一系列配合物中，亚磷酸根取代了反应物中的配位水分子，得到的配合物包括单核、双核、三核、四核及聚合的不同构型。镧配合物的溶液13C核磁数据表明，在溶液中不同构型的配合物都是以解离的形式存在的。　　3.以乙二胺四乙酸-亚磷酸钆配合物作为反应原料，与柠檬酸在一定条件下反应得到两个柠檬酸二次取代的乙二胺四乙酸-柠檬酸钆单核混配物配合物。通过结构分析和键长比较证明生成的乙二胺四乙酸-柠檬酸钆配合物的结构更稳定，也说明柠檬酸或许能够对磷酸类小分子进攻乙二胺四乙酸钆配合物起到一定的抑制作用。　　4.通过钆离子与焦磷酸直接合成得到了一种焦磷酸钆化合物，然后又通过焦磷酸取代三水合乙二胺四乙酸钆合成了一种取代的焦磷酸钆化合物，并合成钐和铕的同构物。结构分析表明焦磷酸钆中钆离子存在六配位、七配位和八配位三种情况，后一种焦磷酸钆是由焦磷酸钠取代乙二胺四乙酸钆中全部的配位水和整个配体得到，含有两倍的焦磷酸根。与肾源性系统纤维化中磷酸钆的形成过程有一定的相似之处。