大环多胺类配体1,4,7,10-四氮杂环十二烷（cyclen）及其衍生物具有优良的配位能力，能够与多种金属离子螯合生成稳定的配合物，在催化、分子识别、荧光探针、人工核酸酶模拟、分子自组装等方面有着广泛的应用，因此设计合成cyclen衍生物及其金属配合物并对其展开性质研究有着重要意义。本论文是以cyclen为母体，通过引入不同的含氮基团对其进行化学修饰，得到不同结构的cyclen衍生物配体，再引入不同的过渡金属离子中心，合成金属配合物，并对这些配合物进行了性质方面的初步研究。本论文分为三章：第一章绪论部分。对相关背景知识进行简单的介绍，主要介绍cyclen衍生物和各种金属配位化合物的性质及应用。第二章将4’-苯基三联吡啶基团修饰到cyclen的N端侧臂上，得到了两种配体：一取代配体1-[4’-对-甲苯基-(2,2’:6’,2’’-三联吡啶基)]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷（L1），二取代配体1,7-二[4’-对甲苯基-(2,2’:6’,2’’-三联吡啶基)]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷（L2）。通过引入不同的金属活性中心，得到了五个单核金属配合物及两个同双核金属配合物。用核磁氢谱、红外光谱及电喷雾质谱对配体和配合物进行了表征，并研究了它们的紫外光谱、荧光光谱及电化学性质。第三章通过酰胺键的连接，将吡啶基团修饰到cyclen的N端侧臂上，得到了一取代配体1-[N-2’-(2’’-吡啶基)乙基]乙酰氨基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷（L3）和1-[N-2’-(3’’-吡啶基)乙基]乙酰氨基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷（L4）。引入不同的金属离子活性中心，合成了三个异双核Zn-Pt、Co-Pt、Ni-Pt金属配合物，用核磁氢谱、红外光谱及电喷雾质谱对配体和配合物进行了结构表征，并研究了这三个异双核配合物的紫外光谱、荧光光谱、电化学性质及体外细胞毒活性。由于铂（II）中心的引入，配合物具有一定的体外细胞毒活性，为以后的抗肿瘤药物设计提供了一定的思路。