咪唑是一类在分子结构中镶嵌有两个间位氮原子的五元芳香型杂环化合物,其在生物医药、农药以及环氧树脂固化剂合成等方面有着重要应用。由于其两个间位sp2氮原子给体之间具有140°的夹角,与沸石分子筛中Si-O-Si键的平均夹角145°非常接近,因此,在配位化学中,以咪唑类化合物为配体构筑金属配合物不仅可以进一步丰富所得配合物的结构种类,而且可以合理的构筑出具有一定孔尺寸、低密度、价格低廉的多孔类沸石型配合物。也正是因为如此,无机化学家们对构筑这一类化合物展现出了极大的兴趣。本文通过使用过渡金属(Co,Ag,Cd)和咪唑类配体采用溶剂热和挥发的方法构筑出了一系列新颖的金属咪唑配合物,并对其中部分化合物的催化性能、荧光性能等进行了测试。根据所得配合物种类的不同,我们将获得的10个配合物分为四组:(1)配合物1-3为通过阴离子诱导得到的三个结构不同的金属硼咪唑笼材料;(2)配合物4-7为通过Ag(Ⅰ)和不同三齿硼咪唑配体构筑的金属硼咪唑框架材料;(3)配合物8为Cd(Ⅱ)与四齿硼咪唑构筑的四四连接的类分子筛材料;(4)配合物9-10分别为由Ag(Ⅰ)和5,6-二甲基苯并咪唑、2-甲基苯并咪唑构筑的链状结构配合物。全文分为四章:第一章为前言,主要阐述了本领域的研究进展和本论文选题的目的及意义,对有代表性的配合物的设计思路、结构与性能进行了扼要的介绍和总结。第二章主要介绍了实验所用试剂、仪器、配体设计思路与合成方法、配合物的合成以及部分配合物的性能测试条件。第三章主要介绍了所合成的基于咪唑类配体的金属配合物的晶体结构、结构表征以及性质研究。所开展的基本工作和获得的主要结果简述如下:1.选用预先合成的三齿硼咪唑配体KBH(bim)3与不同钴盐[CoC12·6H20,CoBr2·xH20,Co(N03)2·6H20]组装,合成得到了 3种具有不同结构的金属硼咪唑笼材料:立方笼 M4L4:{Co4[BH(bim)3]4(OH)3(H20)}·X(X=Br,I)(1),三角双锥笼M5L6:{Co5[BH(bim)3]6Cl2(Hzo)4(X)2}·Cl2(X=DMF,DEF,H2o)(2),十二面体笼M6L8:{Co6[BH(bim)3]8(H20)12}4+(3)。在配合物1和2中,卤素离子被包裹在笼结构中,在结构的形成过程中起到了一定的模板和平衡电荷的作用。配合物2可以在溶剂热的条件下通过在溶剂体系中引入KBr或KI而发生笼转化反应得到配合物1,从而进一步说明了阴离子在反应中所起到的作用。此外,配合物1,2,3都可以作为一种助催化剂在可见光照射的条件下将CO2催化还原为CO。2.选用预先合成的不同的三齿硼咪唑配体[KBH(im)3,KBH(mim)3,KBH(bim)3]与Ag2SO4,在溶剂热和溶剂挥发的条件下反应,得到了四个新型的金属硼咪唑配合物:3-连接二维层状结构Ag[BH(im)3](4);3-连接具有ths拓扑网络的三维二重穿插结构Ag[BH(mim)3](5);3-连接一维梯形双链结构Ag[BH(bim)3](6);二三连接二维层状结构Ag3[BH(bim)3]2+(7)。我们对以上部分化合物的粉末X射线衍射(PXRD),热重分析(TGA)进行了表征。3.选用Cd(CH3COO)2与预先合成的四齿硼咪唑KB(im)4作为反应起始物,最终得到了一个4-连接具有ABW型拓扑网络的类分子筛结构:[Cd(CH3COO)B(im)4]·DMF(8)。在该化合物中由于CH3COO-对Cd原子的螯合,形成了一个具有形变T-O四面体配位模式的[Cd(CH3COO)]+次级结构单元,[Cd(CH3COO)]+与同样具有T-O四面体配位模式的B(im)4-交替相连,进而得到一个沸石型拓扑网络。配合物8的成功合成进一步说明了利用羧酸螯合六配位金属中心将其转化为四配位T-O四面体配位模式,进而构筑沸石型硼咪唑框架材料这一策略的普适性。另外,配合物8可以利用其荧光传感性能监测硝基苯爆炸物,同时,它还能够利用硼咪唑框架材料的孔限域效应负载Ag NPs形成Ag@配合物8催化还原4-硝基苯酚。4.选用Ag分别与5,6-二甲基苯并咪唑,2-甲基苯并咪唑在溶剂热的条件下反应,得到了一例新颖的力致荧光变色材料和一例荧光材料,两个配合物分别是相互交错的一维左右手螺旋链Ag(dmbim)(9)和一维之字形链Ag(mbim)(10)。由于所选用配体取代基位置的不同,从而产生了空间位阻效应,使最终得到的化合物具有相似的配位模式,不同的堆积方式。在配合物9中,得益于链与链之间的相互交错,Ag与Ag之间,C-H与π之间形成了一定的相互作用,这些相互作用在力致荧光变色中扮演了重要的角色。第四章对本论文的工作进行总结并展望。附录收集本文部分配合物晶体结构的原子坐标表,以及作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文目录。