近年来,新型金属多羧酸配位聚合物（Coordination Polymers,CPs）的设计合成成为无机化学的研究热点之一,因为它们不仅具有丰富多样的结构,而且在气体分离与储存、多相催化、磁性、发光和化学传感等领域具有潜在应用价值,其中具有发光和传感性能的配位聚合物备受青睐。在众多发光和传感材料中,稀土配位聚合物受到了极大关注,因为它具有荧光效率高、发射峰窄、荧光寿命长等特点,特别是Eu（III）和Tb（III）的化合物在可见光区分别发射红光和绿光。选择合适的有机配体,利用其“天线效应”来敏化稀土离子发光,通过三原色光的掺杂得到白光发射材料。此外,发光配位聚合物的传感性能也具有良好前景,相比传统的检测方法,它具有荧光响应快、方便快捷、灵敏度高等优点。然而,构筑具有预期功能的配位聚合物仍是一个挑战。配体的选择至关重要,它的形状、长度、刚柔性和立体效应将直接影响配合物的最终骨架结构。在众多有机配体中,芳香多羧酸分子可谓是最好的选择:第一,具有较强的配位能力,不仅与过渡金属配位,还可以与稀土金属配位;第二,配位模式多样,可以采取单齿、双齿、螯合等模式与金属离子配位;第三,具有较大的p-共轭结构,可作为生色团敏化稀土离子发光。此外,我们将有机碱配体引入体系,这些有机碱配体在扩展和稳定金属多羧酸网络方面发挥了重要作用。本论文选用芳香族羧酸配体,在水（溶剂）热条件下合成了26个配位聚合物,对它们进行了结构解析和性质表征,并研究了它们的光学和磁学性能。本论文主要工作如下:1.利用半刚性三角型羧酸H₃bcbob为有机配体成功合成了7个过渡金属配位聚合物和3个稀土金属配位聚合物。第一节,在水热条件下,在不同有机碱的共同作用下,与过渡金属构筑了7个化合物,分别是:[Ni（Hbcbob）（1,4-bimb）]（1）,[Zn₃（bcbob）₂（bpe）₂]（2）,[H₂（bpp）][Mn₂（bcbob）₂]（3）,[Cd₂（OH）（bcbob）（bpe）_0.5]·H₂O（4）,[Cd₈（OH）₄（bcbob）₄]×0.5bpp（5）,[Ni₂（Hbcbob）₂（1,3-bimb）₂]（6）,[Ni（Hbcbob）（bpb）（H₂O）]（7）,（H₃bcbob=3,5-双-（4’-羧基苄基氧）苯甲酸,bpe=1,2-双（4-吡啶基）乙烯,bpp=1,3-双（4-哌啶基）丙烷,1,4-bimb=1,4-双（咪唑-1-甲基）苯,1,3-bimb=1,3-双（咪唑-1-甲基）苯,bpb=1,4-双（咪唑-1）丁烷）。化合物1是一个存在三重互穿的3-D结构,bcbob^3-分子连接Ni²⁺形成具有（6,3）的2-D结构,1,4-bimb作为第二连接体将2-D层结构扩展为3-D网结构。化合物2中,bcbob^3-分子与Zn²⁺离子连接形成具有pcu拓扑的三维网络,而有机碱bpe仅起到了稳定3-D网络的作用。化合物3-5的3-D网络都是由bcbob^3-分子中桥连羧基与金属形成的杆状的次级构筑单元（SBU）构筑的,并且都存在三种1-D孔道。然而由于SBUs的结构不同,孔道的侧壁也不同。值得注意的是,化合物4和5的侧壁展示出螺旋排列。此外,[H₂（bpp）]²⁺占据了化合物3中最大的1-D孔道,而在化合物4中,bpe分子通过与侧壁上的Cd²⁺离子配位堵塞了其较小的1-D孔道。化合物6是一个存在多重互穿的3-D骨架,化合物7是一个2-D层状化合物。化合物2、化合物4和5均可作为化学传感器来检测ppm级的硝基苯。第二节,利用H₃（bcbob）配体在溶剂热条件下与稀土离子构筑了3个同构的2-D配位聚合物[Ln（bcbob）（H₂O）（DMF）]（Ln=Tb（8）,Eu（9）,Gd（10））。基于它们的荧光性能,我们又合成了两个白光发射化合物11和12,而且化合物11还具有较长荧光寿命和较高的量子产率。此外,化合物8不仅可以检测痕量的硝基污染物(对PA,淬灭常数为3.6′10⁴ M^-1),而且还能够选择性检测Fe³⁺(淬灭常数为3.18′10⁴ M^-1)和Al³⁺（增强配体荧光）。2.利用刚性四羧酸5,5’-（吡啶-3,5-二基）二间苯二甲酸与稀土金属构筑了3个同构的Ln-MOFs,[（CH₃）₂NH₂]₂[Ln₂（L）₂（H₂O）₂]×2DMF×2H₂O（Ln=Tb（13）,Eu（14）,Gd（15））。由于N原子没有参与配位,使得化合物的3-D网络中存在较大的1-D孔道。另外,基于它们的荧光性能,我们合成了具有较长荧光寿命和较高量子产率的白光发射化合物16-19。此外,化合物13不仅能够选择性检测多氯苯,还能高灵敏度的检测Fe³⁺离子(K_sv=7.58×10⁴ M^-1)。利用化合物13制作的荧光试纸,可以快速直观的检测分析物。3.利用3个半刚性V-形四羧酸在水热/溶剂热条件下,与不同有机碱的构筑了7个过渡金属配位聚合物,分别是:[Cu₄（fph）₂（bpe）₃（H₂O）₂]×2H₂O（20）,[Co₂（fph）（bpa）₂（H₂O）₂]×3H₂O（21）,[Ni（H₂O）（H₂oph）（bpa）]（22）;[Zn₂（fph）（tib）]×H₂O×DMF（23）;[H₂（bpp）]₂[Zn₂（sph）₂]×H₂O（24）;[H₂（bpp）]₂[Ni₂（oph）₂（H₂O）₂]×2H₂O（25）;[H₂（bpe）]₂[Ni（Hfph）₂（bpe）]（26）,（fph=4,4’-（六氟亚异丙基）双邻苯二甲酸,oph=4,4’-氧双邻甲酸,sph=4,4’-亚砜邻甲酸酐,bpe=1,2-双（4-吡啶基）乙烯;bpa=1,2-双（4-吡啶基）乙烷;tib=1,3,5-三（咪唑-1）苯;bpp=1,3-双（4-哌啶基）丙烷;DMF=N,N-二甲基甲酰胺）。化合物20具有3-D结构,fph连接Cu²⁺形成一个具有（4,4）拓扑的波状2-D层,然后bpe作为第二连接体将2-D层扩展为3-D网。对于化合物21,首先fph连接Co²⁺形成管状1-D链,接着bpa将其扩展为（4,4,4）-连接的3-D网络。化合物22的3-D结构是由配位水分子和bpa与金属Ni²⁺构筑的,而oph分子仅起到桥接作用。在化合物23中,fph分子连接两种Zn²⁺形成1-D双链,然后tib分子将双链扩展为3-D结构。化合物24是由四桥连的sph分子与金属Zn²⁺构筑的2-D层结构,而质子化的bpp分子作为模板剂。化合物25是由三桥连的oph分子与六配位Ni²⁺构筑的2-D层。化合物24和25的2-D层均可简化为（4,4）-网。化合物26是由未质子化的bpe连接Ni²⁺形成1-D链状结构。另外,我们研究了它们的性能,化合物20-22、25均展示出反铁磁性质,而化合物23能够传感硝基芳香污染物2,4-DNT和Pb²⁺,淬灭常数分别为2.74′10⁴ M^-1和3.65′10⁴ M^-1。