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金属有机多面体是一类由金属离子与结构匹配的多齿配体通过配位自组装形成的具有一定骨架结构的超分子化合物,它们在客体分子的专一性识别与包合、分子离子的运输、催化、分子器件等领域具有广泛的应用。因此,金属有机多面体的研究是目前的一个热点。本论文是在“分子嵌板法”和“对称性匹配”合成策略的指导下,采用溶液超分子自组装方法探索由配位键驱动的金属有机多面体的合成及其性质研究。 本研究分为五个部分:第一章,介绍了超分子化学的发展历程以及金属有机多面体的设计方法,重点介绍了目前已报道的新颖结构的金属有机多面体的研究现状,阐明了本论文的研究目的、选题意义。第二章,介绍了超分子金属有机多面体的实验原理及前驱体制备。第三章,运用“自下而上”分步组装的策略以及“二金属节点”策略,利用三级组装,成功合成了一例离散型六方纳米管和一例无限型六方纳米管,该78组分离散型纳米管是目前组分最多的钯基超分子组装体,并且是含有金属Pd最多的组装体。不仅如此,配位键导致的孤立金属有机纳米管交叉偶联形成一维无限金属有机纳米管的现象首次被发现,这类纳米管装材料在0.45 mol% Pd负载量下,对Suzuki-Miyaura碳碳偶联反应具有优异的催化性能,从而实现了贵金属Pd催化剂的高效利用,该研究为今后新型金属有机纳米管状材料的可控制备及其应用提供了一条新途径。第四章,运用“分子嵌板”策略,设计合成了一例基于AIE效应的四苯乙烯四棱柱Pd4L2,通过将四苯乙烯基四齿吡啶配体的“四个手臂”配位固定,我们首次实现了有机Pd配合物体系中,低浓度和高浓度均荧光发射的现象,作为对比,四苯乙烯基二齿吡啶配体固定时却没有强的荧光发射,从而在实验中验证了四苯乙烯聚集诱导发光机制。这两例配合物分别用NMR、高分辨质谱、分子模拟进行了表征。并详细研究了二者的荧光发射以及不良溶剂对荧光发射的影响,遗憾的是,由于四棱柱并不存在空腔,因此其对硝基化合物的检测效率低。该研究为低浓度到高浓度均荧光发射的双功能材料提供了新的途径。第五章,对该论文进行了总结,并对金属有机多面体的未来研究做了展望。