芳香杂环化合物是现代有机化学品的一个重要组成部分,被广泛应用于染料、光敏材料、抗氧化剂、橡胶硫化剂等领域。在芳杂环中引入酰肼和噁二唑结构,可以扩大共轭体系,有利于分子内电荷转移,因此芳杂购买Smoothened Agonist环酰肼和噁二唑类化合物往往还具有优良的光学特性和电子传输性能。同时,此类化合物含有多个氧、氮杂原子,可以作为有机配体与金属离子形成结构多样、性能优异的有机金属配合物。本论文从合成路线出发,以8-氨基喹啉、2-氯嘧啶和硝基苯为有机原料,通过肼基化、酰化、环化反应制备系列芳杂环酰肼和噁二唑酮,并以其为有机配体与Cu(Ⅰ)反应制备金属有机配合物,对合成的物质进行结构和性质的研究。主要研究内容如下:1、以8-氨基喹啉、2-氯嘧啶和硝基苯为初始原料,通过肼基化、酰化和成环反应,设计、合成了4个新型的有机化合物:4-硝基-N’-(8-喹啉基)苯甲酰肼(1)、5-(4-硝基苯基)-3-(8-喹啉基)-1,3,4,-噁二唑-2-酮(2)、4-硝基-N’-(2-嘧啶基)苯甲酰肼(3)、5-(4-硝基苯基)-3-(2-嘧啶基)-1,3,4,-噁二唑-2-酮(4),GSI-IX并通过MS、HPLC、IR、~1H NMR和~(13)C NMR对制备的化合物进行纯度分析和结构表征。2、探究化合物1-4的热学和光学性质。通过对4个化合物的紫外光谱进行研究,发现化合物2-4的R带对Fe~(3+)均有紫外识别性能,为此in vivo pathology,进一步研究了化合物2-4对Fe~(3+)浓度的紫外增强效应和抗离子干扰能力,得出线性拟合方程和检出限(LOD),分别为1.99×10~(-6)mol/L,7.68×10~(-6)mol/L,6.92×10~(-6)mol/L。对4个化合物进行固体荧光测试,发现均能发射紫色荧光,且喹啉基衍生物比嘧啶基衍生物发光强度大,同时热重分析结果也表明4个化合物在170℃以前均无质量损失,结构稳定,故此4种有机物可作为有机荧光材料。以化合物2为例,进一步研究了溶剂效应对荧光发射波长的影响,还研究了化合物2-4作为荧光探针检测金属离子的能力。实验发现,Fe~(3+)对化合物2具有荧光增强效应,但其抗离子干扰能力弱;Fe~(3+)对化合物3和4均具有荧光淬灭效果,且抗干扰能力强,所以化合物3、4可以作为荧光探针检测低浓度的Fe~(3+),并得出线性拟合方程和相应的LOD,分别为6.11×10~(-6)mol/L,6.06×10~(-6)mol/L。3、以所合成的化合物2为有机配体,与Cu(Ⅰ)合成了新的金属有机配合物(1):Cu(NO_2PQOO)(Cl)(1)(NO_2PQOO=5-(4-硝基苯基)-3-(8-喹啉基)-1,3,4,-噁二唑-2-酮),对配合物的结构进行了表征,对其热学和电学等性质进行测试、分析,结果表明配合物1具有优良的热稳定性和对NO_3~-电化学还原表现出较为良好的催化能力。4、对化合物1-4进行了二阶非线性光学(NLO)性质的理论研究,分析了它们的分子构型、分子前线轨道、态密度、第一超极化率。