近年来,随着社会科技的发展,对各种功能材料的要求越来越广泛,所以对新型材料的需求越来越多样性,作为配位化学的研究对象配位聚合物也逐渐被物理学、材料学等学科的研究者所关注。配位聚合物不但具有结构多样性的特点,而且在光学、磁性、电学、铁电、介电、气体吸附分离、光(电)催化和生物材料等许多领域表现出良好的性能,使其日益受到人们的关注和研究。由于配位聚合物的合成过程受诸多因素影响,它们的结构丰富多样并且很难预测,所以它们的许多优良性质仍未被发现。因此越来越多的人通过选择合适的有机配体、金属离子和控制反应条件来合理设计实验,用于合成新型的配位聚合物以及研究其在各方面的性质,以达到实用的目的。四氮唑类配位聚合物的研究近年来也比较活跃,主要由于四氮唑是一种重要的五元杂环,它是一个具有多氮富电子的的共轭体系,所以四氮唑具有既能给出电子又能接受电子的特性,四个氮原子与金属离子配位的时候形成多种配位模式,易合成出结构新颖的配合物,所以受到越来越多的配位化学和材料学工作者的青睐,这也正是本论文的研究重点。本论文主要以含四氮唑的有机配体(3-吡啶四唑、4-吡啶四唑、对苯二四唑、苯四唑、对氟苯四唑等)为第一有机配体,芳香羧酸(对苯二甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸、对氟、氯、溴、碘苯甲酸等)为辅助有机配体,过渡金属(Zn、Cd、Ag、Cu等)为中心配位金属原子,利用配体原位合成技术,通过简单地水热法或溶剂热法合成出23配位聚合物,其中20个是文献中未见报道的结构新颖的金属配位聚合物。探索了不同配体与辅助配体以及金属离子在不同反应条件(原料配比、pH值、反应温度和时间、不同溶剂等因素),对这些配位聚合物的合成和结构的影响。并利用红外光谱、元素分析、热重分析、单晶衍射(XRD)等表征手段分析了它们的晶体结构,同时研究了它们的光致发光性质以及机理,对它们的能带进行理论计算,铁电行为及介电性质进行了详细的研究。论文主要内容如下：1)基于对氟苯四唑与苯四唑的Zn(Ⅱ)金属配合物{Zn[4-Fluorobenzonitetrazole)]2}n (2a)、 {Zn[4-Fluorobenzonitetrazole)]2}n (2b)。以对氟苯甲腈(4-Fluorobenzonitrile)为前驱体,以Zn为中心配位金属离子,在不同的反应温度下合成了两个结构新颖的手性配合物2a和2b。单晶结构表明配合物2a、2b属于同质多晶,配合物2a属于四方晶系的I-42d空间群,配合物2b属于立方晶系的F-43m空间群。每一个Zn(Ⅱ)中心采用相似的轻微扭曲四面体配位构型,配合物2a中配体采用μ2-的配位方式,这样化合物的最终结构就可以被认为是一种钻石型(diamond)的穿插网络结构。主要研究其荧光发射,铁电,介电,以及催化降解的性质,并通过理论计算得出其能带结构及能量态密度分布,铁电性能研究表明该配合物具有铁电行为,介电性能研究表明它的介电常数较小,介电损耗很低,介电常数的频率稳定性、温度稳定性和电压稳定性都非常好,有可能作为优异的低k介质材料。2)基于5-(4-吡啶基)-1H-四唑的金属配合物,以对氰基吡啶(4-Cyanopyridine)为前驱体,通过水热的方法,利用原位金属还原的合成技术,通过微调控pH分别为8.0-9.0、7.0-8.0和6.0-7.0合成了3个含有Cd(Ⅱ)的配位聚合物{[Cd2(4-ptz)(SO4)(OH)(H2O)2](H2O)}n(3a) {[Cd2(4-ptz)(SO4)(OH)(H2O)]}n (3b)和{[Cd(4-ptz)2(H2O)4](H2O)2}n(3c),和两个Cu, Ag金属的配位聚合物[Cu3(C6H4N5)-(CN)2]n(3d)和[Ag2(C6H4N4)(N3)]n(3e)。我们也利用对硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸做为第二辅助配体合成了化合物(3g)、(3h)。配合物3a、3b和3c的结构主要受溶剂的pH值影响,不同的金属离子也导致最终产物(3d)和(3e)结构的不同,同样第二辅助配体的加入也是配合物结构产生变化。3)基于5-(3-吡啶基)-1H-四唑(5-(3-Pyridyl)-1H-tetrazole)的Zn(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)金属配合物,以3-氰基吡啶(3-Cyanopyridine)为有机前驱体,对氟(氯、溴、碘)苯甲酸为辅助配体,通过水热法合成了5个二维结构的配合物[Cd(3-pttz)(4-Clba)]n(4a)、[Cd(3-pttz)(4-Brba)]n (4b)、 [Cd(3-pttz)(4-Iba)]n (4c)、[Zn(3-pttz)(4-Clba)]n(4d)和[Zn(3-pttz)(4-Brba)]n (4e),单晶结构表明他们是同构体。并对他们的能带结构进行了理论计算,荧光性质进行了测试结果证明荧光发射主要来自配体内部的π-π*的电子跃迁产生。为了研究辅助羧酸配体对结构的影响,我们用均苯三甲酸(1,3,5-Trimesic acid)、对甲基苯甲酸(4-Methylbenzoic acid)、3,5-二硝基苯甲酸(3,5-Dinitrobenzoic acid)、对硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸合成了配合物(4f)、(4g)、(4h)、(4i)、(4j)。由于辅助配体的对位上的取代基的不同导致晶体结构也有很大差别。4) 基于双四唑配体对苯二四唑的Cd(Ⅱ)金属的配位聚合物。以对苯二甲腈(1,4-Benzenedicarbonitrile) (1,4-H2BDT)为前驱体,草酸、对苯二甲酸为辅助配体,通过水热原位合成法,得到了两个结构奇特新颖的与Cd(Ⅱ)配位的聚位配合物{[Cd(ptz)) Mn(pta)·H2O]n}(5a)、{[Cd(ptz)2Na(eda)2·2 H2O]}n(5b)化合物5a和5b有相同的有机桥连配体1,4-对苯二四唑,但是因为辅助羧酸类配体不同导致配位方式不同形成了两个个差异很大的三维分子结构。在配合物5a中BDT2-通过μ4-桥连方式与Cd和Na连接形成三维配位结构。化合物5b中BDT2-通过μ4-桥连方式与Cd和Mn连接形成一个三维的孔道结构。此外我们通过配合物5a的孔隙率进行了理论上的计算,可达到40.1%,作为气体吸附材料存在潜在的应用价值。