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配位聚合物(coordination polymer,简称CP)是指通过配位键形成的具有一维、二维或三维无限网络结构的配位化合物,在催化、吸附、传感、磁学、荧光、载药和光致机械效应等方面具有广阔的应用前景,引起了人们的广泛关注。本学位论文选取了两个双烯类配体 1,4-bis((E)-2-(pyridin-4-yl)vinyl)benzene(1,4-bpeb)和5-fluoro-1,3-bis[2-(4-pyridyl)ethenyl]benzene(5-F-1,3-bpeb),在溶剂热条件下,与羧酸辅助配体和金属盐Zn(NO3)2·6H2O或Cd(NO3)2·4H2O反应,得到了一系列具有不同结构的配位聚合物。我们通过元素分析、红外光谱、热重分析、粉末X射线衍射、核磁共振波谱等测试手段对这些配位聚合物进行了基本表征,并利用单晶X-射线衍射技术测定了这些配位聚合物的单晶结构。此外,我们还对它们在污染物吸附、光致机械效应和荧光方面的性质进行了深入研究。主要研究成果如下:一、通过1,4-bpeb与Zn(NO3)2·6H2O、均苯三甲酸(1,3,5-H3BTC)的溶剂热反应,得到了 1 个一维链状配位聚合物{[1,4-bpebH2][Zn(H2O)(1,3,5-HBTC)(μ-1,3,5-HBTC)]·2H2O}n(1)。该结构中,一维链间有游离的[1,4-bpebH2]2+阳离子。加热化合物1后,发生单晶到单晶的转换,得到一维梯状配位聚合物{[1,4-bpebH2][Zn(1,3,5-HBTC)(η,η,η-μ3-1,3,5-HBTC)]·1.5H2O}n(2)。研究结果表明,化合物1和2均对水溶液中的刚果红染料具有吸附作用,且化合物2(2320 mg·g-1)的吸附容量相比化合物1(2020 mg·g-1)有了明显的提升。因此,化合物2作为一种高效的刚果红染料吸附剂,在水体环境保护方面具有潜在的应用前景。二、在溶剂热条件下,5-F-1,3-bpeb 和 Cd(NO3)2·4H2O,对苯二甲酸(1,4-H2BDC)反应,得到了 3 个不同的配位聚合物[Cd(5-F-1,3-bpeb)(2,6-NDC)(H20)]n(3),[Cd(5-F-1,3-bpeb)(4,4-OBA)(H2O)0.5]n(4)和[Cd(5-F-1,3-bpeb)(1,3,5-H3BDC)]n(5)。在紫外光照射下,化合物3-5的晶体表面发生显著的变化。尤其是化合物5出现了明显的光致机械效应(破碎、爆裂、跳跃),它通过固相[2+2]光环加成反应后,形 成 了 化 合 物 6([Cd(bpbpvfpcb)(1,3,5-H3BDC)]n(bpbpvfpcb=1,3-bis-(4-pyridyl)-2,4-bis[3-{2-(4-pyridyl)-vinyl-5-fluoro}phenylcyclobutane])。通过对5和6的单晶结构解析,出现上述现象的原因是由于微观结构的转变而导致光致机械效应。该结果有望用于指导设计基于配位聚合物的光驱动器。三、通过 5-F-1,3-bpeb、Cd(NO3)2·4H2O 和对苯二甲酸(1,4-H2BDC)的溶剂热反应,得到了三维配位聚合物[Cd(5-F-1,3-bpeb)(1,4-BDC)]n(7)。在紫外光照射下,化合物7中的烯烃可以发生固相[2+2]光环加成反应,通过单晶到单晶的转换,得到配位聚合物{Cd2(dftpmcp)(1,4-BDC)2}n(dftpmcp=3,4,12,13-tetrakis(4-pyridyl)-8,17-bisfluoro-1,2,9,10-diethano[2.2]metacyclophane)(8)。化合物 7 转化为化合物8的过程中,出现了荧光,一开始荧光强度很弱,后很快增强,再逐渐减弱,直至完全环加成后,荧光强度降到最弱,这种动态的荧光变化的现象之前未见报道。此外,我们用DFT理论计算对这种荧光现象进行了初步的探讨。