硫杂杯芳烃及其衍生物（thiacalixarene）作为大环配体,具有多个配位点且易发生构象转变,能够与金属离子在溶剂热反应条件下自组装形成结构多样,性能优异的金属-杯芳烃核簇化合物。本论文中选择钛离子和锆离子为金属源,以对叔丁基硫杂杯[4]芳烃（p-tert-Butylthiacalix[4]arene,H₄TC4A）为配体,通过调控反应条件尤其是反应温度和溶剂的选择,成功合成了6个过渡金属或混金属的核簇化合物。通过单晶X-射线衍射,粉末衍射,红外,热重等手段对化合物结构进行了表征,分析了化合物的结构差异,同时探究了钛化合物在光催化方面的应用。1.通过低温溶剂热法在异丙醇单一溶剂中合成了对叔丁基硫杂杯[4]芳烃修饰的四核（Ti₄）和六核（Ti₆）钛氧簇合物。通过X-射线单晶衍射对结构表征发现在两种簇合物中杯芳烃配体分别采用了1,2-交替构象和锥式构象。两种簇合物均具有高达600nm的紫外可见光吸收范围,禁带宽度分别为2.19e V（Ti₄）和2.24e V（Ti₆）。利用光催化水解产氢为模型反应,研究发现在可见光条件下Ti₄的产氢速率为73.56μmol/（g h）,几乎是Ti₆（15.16μmol/（g h））的五倍。对密度泛函理论的计算结果分析发现,由于两种簇合物中配体的配位模式不同导致了Ti-S键的配位模式的差异,并最终体现在两者光催化活性的差异。这项工作不仅有利于更好的理解钛氧簇结构与光催化性能之间的构效关系,同时提供了一种通过改变配体的构象调节化合物带隙的方法。2.以H₄TC4A为配体,四氯化锆为金属源通过混合溶剂热法以自组装方式形成了核数不同的三种锆-杯芳烃核簇化合物（Zr₂,Zr₄,Zr₉）。紫外可见漫反射光谱表明Zr₂和Zr₉均在紫外光区有较强的吸收,为了调节材料的光吸收范围,在原体系中掺杂金属离子钴（II）后成功得到了一例混金属杯芳烃核簇化合物（Zr₂Co₂）。通过X-单晶衍射分析对四种化合物进行了结构表征,重点研究了四种化合物中锆离子与杯芳烃的配位模式,基于所得化合物的结构对锆化合物的潜在应用提出了合理假设。