花酰亚胺类化合物（PeryleneDiimides,PDIs）因其具有特殊的平面结构而呈现出良好的稳定性,已被广泛用作工业染料和颜料。同时,PDIs可以通过简易的结构修饰成为一类性能优异的功能建筑模块,并且已被用于构筑特殊光电功能的超分子体系。目前,相关工作主要是利用其独特的π-π相互作用或者氢键来实现的。然而,利用刚性PDI类配体配位到金属离子有望得到高稳定性的纳米级PDI体系结构,但是,这方面的研究还十分稀少。为此,本论文以市售花四甲酸酐为原料,经过多步反应,设计合成了系列苝酰亚胺中间体（PDI 1-6）,以及溶解性能优异的苝酰亚胺类配体（L1-L8）,并与不同金属离子配位作用,得到多种新型配合物:湾位单配位配合物Pd（L1）Cl₂,二聚体Hg₂（L₇）₂Cl₄,哑铃形 Ru₂（L₈）（bpy）₄（PF₆）₄,环状 Ag₂（L₂）（SO₃CF₃）₂ 以及四面体笼[Fe₄（L₈）₆]。这些配合物均经过核磁共振氢谱和碳谱,质谱等的详细表征,以及结合晶体结构衍射进行进一步确认,对它们的结构进行翔实的研究分析。同时还对一些新型化合物进行一些物理化学性能研究,并得到如下结果:1)在对L1和PDI1进行光谱性能研究发现,由于湾位置两个扭曲的S原子诱发的空间拥挤导致的电子振动精细结构损失,在整个可见光范围内产生非常强的吸收。2)对所有配合物进行光谱性能研究发现,金属离子在湾位置配位能对整个共轭大π体系产生影响,而在亚胺位置却没有发现。3)在PDI类配体单晶的培养过程发现,亚胺N原子相连的芳环多了一个甲基取代后,溶解度的改善和芳环之间的位阻变化,有利于获得化合物晶体。4)Hg₂（L₇）₂Cl₄配合物晶体结构显示,PDI类化合物中亚胺环中的羰基氧原子也可以参与配位。5)对Ag₂（L₂）（SO₃CF₃）₂配合物结构的研究发现,配合物中配体间距离近不利于配合物稳定,应有足够的空间距离。6)对于四面体笼配合物Fe₄（L₈）₆的主客体化学,研究表明该笼状化合物的内腔具有较大的电子化学势,可作为纳米反应器,应用于为后续的催化或光催化研究。