本文以2-甲基-8-羟基喹啉和分别含有氰基以及大的共轭基团蒽的芳香醛为原料，合成了3种新型的8-羟基喹啉衍生物配体，通过溶剂热法把配体与金属离子锌、镉等金属配位，得到5种相应金属配合物的单晶。对所得产物采用NMR，MS，元素分析等测试方法进行了结构表征。利用X射线单晶衍射仪测定了这5种配合物的单晶结构，对分子间的作用力及空间结构进行了系统的分析。利用紫外滴定和荧光滴定观测了金属与配体的配位过程，考察了波峰的变化。以荧光分析法测定了配合物的荧光性质。最后，我们运用含时密度泛函理论（TD-DFT），采用Gaussian09计算了这五个金属配合物的分子的电子光谱，指出通过配体修饰可以有效地影响配合物前线分子轨道分布，调整发光波段，同时对这5种金属配合物进行了固体荧光和荧光寿命测试。其中，配合物2c，2d，2e分别为单体、三聚体和四聚体，实现了可控制备，并且这三个配合物分别发出黄色、红棕色和红色的光，实现了配合物的发光颜色调控。含蒽的配合物3b和3c具有明显的扭曲结构，其分子内二面角分别为71.530（54）和49.334（55）°，发现其均具有明显的聚集诱导发光（AIE）效应。这些配合物的荧光发射波长区间在610-670nm内。其中，氰基取代的Zn配合物2c的发射波长最长，达到了670nm，可应用于红光发光材料。3b的发射波长最短，为613nm，实验表明，配合物均有着良好的发光性能。　　此外，我们合成了三个具有良好AIE效应希夫碱探针分子4a、4b、4c，将其与不同的金属离子作用，发现其对Fe3+离子具有良好的识别作用，并不受其他金属离子和阴离子的干扰，在一定的pH范围内也不会有太大变化。通过对其检测机理及检测限的分析及计算发现，其能与Fe3+离子以2:1的配位比配位，并能识别微量的Fe3+离子，其检测限分别为4.51×10-5,3.37×10-6和3.50×10-6M。我们还深入研究了探针分子4a在前列腺癌细胞（PC3）中的应用，对其进行细胞造影，发现探针分子4a能很好的渗透到细胞中，其细胞活性良好，在紫外光激发下，在PC3细胞中能发出蓝光，当加入Fe3+离子一段时间后，其荧光发生明显的猝灭，说明探针分子4a也能应用于检测细胞中微量的Fe3+离子。