本论文合成了一系列具有不同形状（包括链状、V型和三角形）的含吡啶或咪唑类配体,同时合成了β-二酮（即2,5-二取代-1,4-环己二烯醇）系列衍生物,使其与金属盐自组装,形成功能配合物,培养了一系列单晶。应用现代谱学方法, X-射线衍射分析确定了化合物和配合物的微观结构,根据微观结构来推断宏观性质,寻找分子结构与荧光性质之间的关系。具体研究内容如下:1.含氮配体的合成:①应用Witting反应合成了4个直链型刚性配体（L1、L2、L3、L4）;②应用Ullmann反应合成了2个直链型柔性配体（L5、L8）、1个以芴为中心的V型吡啶类配体（L9）和1个以三苯胺为中心的三角形吡啶类配体（L10）;③用醛酮缩合反应合成了2个直链型半柔性配体（L6、L7）和1个以三苯胺为中心的三角形吡啶类配体（L11）。通过元素分析、核磁氢谱和红外确定了它们的结构（见第二章）。同时,培养了4个中间体[2,7-二氯芴、2,7-二溴芴、三（4-溴苯基）胺和三（4-乙酰基苯基）胺]和1个配体化合物的单晶,通过X-射线衍射仪进一步确定了晶体结构。应用Mercury和diamond软件,对培养出来的单晶进行了微观结构探讨,研究其中的原子排布和分子堆积情况。研究了它们的结构与光物理性质（包括紫外、荧光和荧光寿命）之间的关系。2.合成了三个系列32个β-二酮（即2,5-二取代-1,4-环己二烯醇）系列衍生物,通过核磁氢谱和红外确定了它们的结构。并且培养了7个化合物的单晶,通过X-射线衍射仪进一步确定了晶体结构。应用Mercury和diamond软件,对培养出来的单晶进行了微观结构探讨,研究了其中的原子排布和分子堆积情况。同时,研究了他们的结构与光物理性质（包括紫外、荧光和荧光寿命）之间的关系。对2,5-二取代-1,4-环己二烯醇的合成方法探讨,用了不同的溶剂、催化剂及反应温度,通过比较,总结出了反应温和、产率高而且后处理简单的很适合工业化生产的合成路线（见第三章）。3.通过分子组装,合成了5个层状结构的配合物【Cu（dippy）（ace）₂、（H₂diPPY）（p-CH₃O-bic）₂、[Pb（dipic）]n、[Cu（dipic）（H₂O）₂]_n、[Cu（pic）₂（H₂O）₄]】,3个其他结构的配合物【Cu（H₂difpy）Cl₄、Ni（difpy）（ditbu）₂、（[（CH₃）₂NH₂]₃ （Cd₃Cl₉））∞】。应用Mercury和diamond软件,对这8个单晶进行了微观结构研究,Cu（dippy）（ace）₂形成一个无限延伸的“楼梯”状结构;（H₂dippy）（p-CH₃O-bic）₂,两个超分子形成一个“V”结构,多个分子沿b轴方向延伸,形成一个无限延伸的“N或M”型链;[Pb（dipic）]_n形成了一种包含三种螺旋链结构的新颖2D网状结构,螺旋链的最大辫子根数是三根链缠绕在一起的自缠绕体系。网状2D结构通过氧桥连接在一起的形成一个3 D层状结构;[Cu（dipic）（H₂O）₂]_n形成了一种包含单螺旋链结构的新颖2D网状结构;Cu（pic）₂（H₂O）₄形成了一个新颖两根分子辫的分子互穿结构。分子辫向两边延伸形成一个带状平面;Cu（H₂difpy）Cl₄形成一个“躺椅”结构,不同的“躺椅”被平行的连接在一起;Ni（difpy）（ditbu）₂形成一个“w”结构,w型结构都非常整齐的平行排布在一起;{[（CH₃）₂NH₂]₃（Cd₃Cl₉）}∞形成了一个金属线状配合物{[（CH₃）₂NH₂]₃（Cd₃Cl₉）}∞,并对它进行了量化计算（见第四章）。4.用L₁、L₃和L₁₁与不同的有机或无机酸自组装,合成了27个超分子化合物,通过元素分析和红外确定了它们的结构;并对它们进行了光物理性质（紫外光谱、单光子荧光和单光子荧光寿命）测定,研究了他们的结构与光物理性质之间的关系。我们对对甲氧基苯甲酸对配体L₁单光子荧光光谱的影响做了仔细研究（见第五章）。5.用L₁、L₂、L₆、L₇、L₈、L₉和L₁₀与不同金属盐自组装,共合成了113个含氮配合物;用部分β-二酮（2,5-二取代-1,4-环己二烯醇）系列衍生物与不同金属盐自组装,共合成72个含氧配合物。并分别进行了光物理性质（紫外光谱、单光子荧光和单光子荧光寿命）测定,研究了他们的结构与光物理性质之间的关系（见第六、七章）。6.通过量化计算,从热力学的角度证明下面两个反应在自然条件下的可行性。从而推断此类反应在自然条件下的可行性（见第八章）。