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1，8-萘啶衍生物和它们的金属配合物以其结构、配位方式的多样性和光化学及光物理性质的独特性，在生物探针、药物化学、化学敏感器及发光材料领域有着广泛的应用。如线性多核金属配合物，1，8-萘啶衍生物通过氢键作用，可检测DNA失配碱基对、糖分子等。为研究1，8-萘啶衍生物在发光材料、线性多核金属配合物，以及1，8-萘啶衍生物在生物分子检测方面的应用，本论文设计合成了五个新的1，8-萘啶衍生物，并通过X-射线单晶衍射分析确定了其中L1、L2、L4的晶体结构；合成了L1的Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)的金属配合物C1和C2，L2的双核Cu(Ⅰ)配合物C3，并确定了它们的晶体结构。采用理论计算方法系统地研究了其它四种1，8-萘啶衍生物和C4五种化合物的分子结构与电子吸收光谱。实验和理论研究取得的一些有意义的结果如下：
1、合成了新型三足1，8-萘啶衍生物配体L1。X-射线单晶衍射结构分析表明L1的三个萘啶环通过一个碳原子桥联，具有较大的共轭体系，固体发红光，溶液呈橙红色。通过与金属离子配位，可实现该碳原子由sp2向Sp3转化，因而可用于金属离子识别，并对Fe3+有较灵敏的光谱响应和选择性。
2、合成了四个线性亚胺基桥联1，8-萘啶衍生物(L2、L3、L4、L5)，得到了L2和L4的晶体结构，以及L2的双核Cu(Ⅰ)配合物的晶体结构，并通过实验和理论计算对它们的光谱性质进行了研究。
3、分子结构和光谱的量子化学计算。(1)理论计算了四种1，8-萘啶衍生物分子的最优化结构、分子轨道能量和电子吸收光谱。计算的前线轨道能量揭示了不同取代基对它们的分子轨道能量和电子吸收光谱的影响。在B3LYP/6-31(d)方法优化构型基础上，TD-DFT方法计算溶液相的电子光谱。这些结果较好地解释了四种1，8-萘啶衍生物电子吸收光谱的性质。(2)对N，N-二[(二苯基膦)甲基]-2-吡啶胺溴化铜(Ⅰ)配合物进行密度泛函理论计算，得到了前线分子轨道能级及分子轨道图形，从分子结构层面解释该配合物室温下液体和固体能产生光致发光的原因，并对其电子吸收和发谢光谱进行归属。