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由于具有奇特多变的结构以及在光学、磁性、吸附分离、催化和分子识别等领域具有诱人的应用前景，金属有机配位聚合物的研究受到了越来越多的关注，成为化学和材料交叉学科领域的研究前沿和热点。利用品体工程的方法，选用具有特殊功能的有机配体和金属离子进行有月的、可控性地组装结构新颖和性能良好的配位聚合物是本工作的研究重点。四氮唑-5-羧酸类配体因具有可修饰性和灵活多变的配位模式，以及其配合物所表现出的结构多样性和优异性能而引起化学家的极大兴趣。本论文主要以设计合成四氮唑-5-羧酸金属配合物为目标，并对所得配合物的晶体结构和光致发光、磁性和热稳定性等性能进行了探讨。
木论文一共分为六章。
第一章介绍了本论文的相关研究背景，概述了配位聚合物的研究意义和最新动态，系统地介绍了近年来四氮唑-5-羧酸配合物的研究进展及主要成果，最后阐述了木论文的选题依据、目的和意义。
第二章四氮唑-5-甲酸(H2tzf)配合物的合成、晶体结构和性能研究。采用溶液反应和水热反应法分别合成了6个tzf2--Ln(Ⅲ)聚合物：{(Hpy)2[Pr4(tzf)7(H2O)11]·10H2O}n(1)，{[Ln2(tzf)3(H2O)6]·4H2O}n(Ln=Sm(2)，Eu(3)，Gd(4)，Tb(5)，Dy(6))和2个tzf2--Zn(Ⅱ)双核配合物：[Zn(tzf)(H2O)3]2·2H2O(7)[Zn(tzf)(2，2’-bipy)(H2O)]2·H2O(8)，其中聚合物1-6是首例四氮唑-5-羧酸稀土配合物，性能测试表明四氮唑-5-甲酸不仅可以作为良好的磁性媒介，还可以作为优异的“天线分子”敏化稀土离子的发光。
第三章四氮唑-5-乙酸(H2tza)配合物的合成、晶体结构和性能研究。采用水(溶剂)热原位配体合成的方法分别合成了7个tza2--Zn(Ⅱ)聚合物：[Zn(tza)(H2O)]3·EtOH(9)，[Zn(tza)(H2O)2]n(10)，[Zn(tza)(H2O)]n(11)，[Zn2(tza)2(4，4’-bipy)]n(12)，[Zn3(tza)2X2(2，2’-bipy)2(H2O)2]n(X=Cl-，Br-，N3-，13-15)和4个tza2--Cd(Ⅱ)聚合物：[Cd(tza)(H2O)2]n(16和17)，{[Cd3(tza)3(H2O)2]·2.5H2O}n(18)，[Cd3(tza)2(OH)2]n(19)以及2个同构的tza2--Ln(Ⅲ)双核配合物(H3O)2[Ln2(tza)4(H2O)6]·8H2O(Ln=Sm(21)，Dy(22))。研究表明除配体的柔性和金属离子外，合成方法、辅助配体和反应条件(温度、溶剂、pH值等)对配合物的形成和结构起着重要的调控作用。在聚合物11-13中，来自配体的羧酸基团连接Zn(Ⅱ)中心分别形成三种不同的单元：四核簇[Zn(COO)]4，双核单元[Zn(COO)]2和无限链[Zn(COO)]n；μ3-OH-桥联Cd(Ⅱ)中心形成聚合物19的三维无机框架，tza2-作为五齿配体穿插于其中；聚合物16和17为一对超分子异构体；配合物21和22是首例tza2--Ln(Ⅲ)配合物，在稀土配合物中，配体tzf2-和tza2-配位方式不同。此外，通过原位脱羧意外得到5-甲基四氮唑产物[Cd3(5-MT)3(N3)(ClO)(Cl)]n(20)，其结构中存在罕见的μ3-ClO-，研究表明其发射峰受激发波长的影响，且同时存在荧光(420 nm，t=2.08ns)和磷光(538 nm，t=101.16ms)二个不同的发射峰。
第四章四氮唑-5-丙酸(H2tzp)聚合物的合成、晶体结构和性能研究。采用水热原位配体合成方法合成了3个tzp2--Zn(Ⅱ)聚合物：[Zn(tzp)]n(23)，[Zn2(tzp)(N3)(OH)(2，2’-bipy)]n(24)，[Zn2(tzp)2(4，4’-bipy)]n(25)，这是首例tzp2-配位聚合物，tzp2-配体桥联Zn(Ⅱ)分别形成三维、一维和二维网络。此外，通过原位水解反应意外得到2个丁二酸产物{[Zn2(bda)(N3)2(2，2’-bipy)2]·H2O}n(26)和{[Zn6(bda)3(OH)4(4，4’-bipy)3](ClO4)2·4H2O}n(27)，在聚合物27中存在μ3-OH-桥联Zn(Ⅱ)形成罕见的六核簇单元[Zn6(OH)4]8+。
第五章四氮唑-5-丁酸(H2tzb)聚合物的合成、晶体结构和性能研究。采用水热原位配体合成方法得到tzb2--Zn(Ⅱ)聚合物[Zn(tzb)]n(28)，这是首例tzb2-配位聚合物。
第六章本论文工作的总结和展望。
附录收集了本论文晶体的原子坐标、温度因子和主要的键长键角表，以及在攻读博士学位期间发表论义情况。
本论文系统地研究了脂肪链长度不同的柔性四氮唑-5-羧酸类配体(H2tzf/H2tza/H2tzp/H2tzb)聚合物体系，探讨配合物的合成、结构与性能的关系，为寻找新型功能材料提供理论依据和实验指导。