金属-有机配位多聚物以其良好的结构可裁性和易功能化的特性已经成为材料化学领域的一个新热点。目前，人们已经能够利用配位多聚物的晶体工程学在一定程度上控制配位多聚物结构的同时，还可以通过选择功能性的中心金属离子和具有功能官能团的有机配体赋予目标配位多聚物以光、电、磁、吸附和催化等功能。通过配位键、氢键和π-π作用等分子间作用力，使得金属离子和有机配体构筑高级有序结构的金属-有机配位多聚物是当前配位化学研究的主要领域之一。因此，金属-有机配位多聚物的研究对寻找具有新颖结构类型或特殊性质的配合物、认识影响配位多聚物最终结构的各种因素、探索新型功能材料的合理合成，都具有重要意义。随着对聚合物晶体结构研究的日益深入，对金属-有机配位多聚物的结构、性质以及两者之间相关性的研究显得非常迫切。然而，目前对金属-有机配位多聚物的性能研究还很薄弱，结构和性能关系还不十分清楚，系统研究配体、金属离子和阴离子对配位多聚物构-效关系影响的报道还很少，还需要更加深入的研究和丰富的实验基础积累。为了系统研究金属-有机配位多聚物的结构和性能之间的关系，本文选择五种结构相关的、含有多配位点的氮杂环配体：1，3-二(1-H-苯并三氮唑基)丙烷(pbbt)、1，4-二(1-H-苯并三氮唑基)丁烷(bbbt)、对二(1，2，4-三氮唑甲基)苯(btx)、1，4-二(1-H-苯并咪唑基)丁烷(bbbm)和1，5-二(1-H-苯并咪唑基)戊烷(pbbm)，在室温下、溶液中，或利用水热法，设计了相同配体与不同金属盐或相同金属盐与不同配体的自组装反应，合成了十六个金属-有机配位多聚物。这些多聚物受金属离子的配位几何倾向性、阴离子、反应条件等因素的影响，表现出了多种多样的结构特点。系统研究了它们的催化性能和荧光性能，并依据前线分子轨道理论，结合量子化学计算结果对它们荧光性能进行了初步的解释，总结了影响配位多聚物结构和性能的因素，为进一步设计合成功能性新材料提供指导。本论文工作主要有以下三部分：一、为了研究配位多聚物的催化性质，设计合成了八个含有变价金属离子Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的配位多聚物(1-8)。其中，1中铜离子桥联两个pbbt及两个氯离子形成了双核结构；2是具有无限延伸的二维网状结构的聚合物；3是含有菱形栅结构单元的二维层状多聚物；4和5是一维“之”字形的链状多聚物；6是一个由硫酸根离子桥联的一维双链结构的多聚物；7是具有一维双螺旋结构的多聚物；8也具有一维双链结构。系统研究了它们对2，6-二甲基苯酚，2，6-二叔丁基苯酚和2，4-二叔丁基苯酚氧化偶联反应、苯酚羟化反应的催化作用，发现配位多聚物可以是某些反应的高效、高选择性催化剂。与相应的金属盐和自由配体构成的体系、单纯的金属盐相比，聚合物表现出了优越的催化活性和选择性，表明牢固的配位键的建立可能导致了聚合物反应性的明显增加。同时，发现反应底物的结构和性质、聚合物的结构及金属中心对其催化性能影响很大。另外，对于同维数的聚合物，金属中心配位数较低的聚合物催化性能普遍较强，并在此基础上，推测了可能的原因。二、详细探讨了上述八个聚合物分别在均相(甲醇／甲苯混合溶剂，过氧化氢为氧化剂)和在水溶剂、过氧化氢为氧化剂的非均相绿色反应条件下催化氧化2，6-二叔丁基苯酚和2，4-二叔丁基苯酚的反应性。结果表明，当作为非均相催化剂时，聚合物的催化活性明显较作为均相催化剂时的活性好，但选择性略有下降，我们推测了导致该结果的可能原因。三、设计合成了八个含Zn(Ⅱ)(9-10)、Cd(Ⅱ)(11-13)、两个含Hg(Ⅱ)(15-16)和一个含Pb(Ⅱ)(14)离子的戊烷苯并咪唑基配位多聚物。这些拥有相同配体的聚合物，或者金属中心相同，阴离子相异，结构不同，或者金属中心不同，阴离子相同，结构类似。研究了反应条件、金属离子、阴离子、溶剂等因素对多聚物结构，进而对它们的荧光性能的影响，并结合量子化学进一步在理论上对配体及多聚物的荧光性能差别进行了讨论，这给进一步设计、合成具有强的发光性能的新材料提供理论基础及依据。本文中所用到的配体本论文合成的配位多聚物的结构简式及编号