Розглянуто питання синтезу нових лантанідвмісних гетероядерних комплексів на основі двох класів макроциклічних сполук - функціоналізованих калікс[4]аренів і порфіринів, розкрито вплив природи органічного ліганду та другого металу на спектрально-люмінесцентні властивості систем. Охарактеризовано особливості синтезу f - s- та f - d-гетероядерних комплексів з калікс[4]аренами та порфіринами, що відрізняються природою та положенням замісників. Визначено, що в залежності від природи ліганду доцільно використовувати f- (у випадку калікс[4]аренів) або d-блоки (порфірини), що дозволяє одержувати сполуки з необхідними люмінесцентними властивостями. Наведено результати рентгеноструктурного аналізу монокристалу дибензімідазолвмісного капікс[4]арену, який показав, що формування внутрішньомолекулярних водневих зв'язків стабілізує молекулу в конформації "конус" та формує координаційний вузол, здатний до ефективного зв'язування іонів металів. Встановлено залежність інтенсивності 4f-люмінесценції гетероядерних комплексів лантанідів з калікс[4]аренами від числа хромофорних фрагментів, довжини алкільного лінкеру й природи d-металу. Зазначено, що в залежності від розташування енергетичних рівнів, іони d-металів можуть виступати в ролі сенсибілізаторів та гасіїв 4f-люмінесценції. Виявлено, що на склад та 4f-люмінесценцію s - f-гетероядерних комплексів на основі краун-калікс[4]аренів впливають природа s-катіона, краун-ефірів та лінкерів. Показано, що комплекси лантанідів з функціонапізованими порфіринами здатні проявляти ефективну люмінесценцію одночасно у видимій та ближній ІЧ-областях спектра. Іони Сu (II), Со (II) та Ni (II) гасять молекулярну та 4f-люмінесценцію, у той час як іони Zn(II) і Pd(II) збільшують її інтенсивність в залежності від природи іона лантаніду, d-металу та присутності кисню.

Розроблено методики синтезу й одержано 94 нових гомо- та гетероядерних комплекси лантанідів з калікс[4]аренами, функціоналізованими координаційно-активними замісниками, з використанням різних синтетичних підходів. Виявлено 4f-люмінесценцію Eu(III), Tb(III), Nd(III), Er(III) і Yb(III) у комплексах з карбоксиметоксикалікс[4]аренами, Tb(III) і Yb(III) - в комплексах з бензімідазолпохідними лігандами, Yb(III) - в комплексах з калікс[4]арен-дипорфірином. Показано, що в гомологічному ряду послідовно заміщених n-mpem?-бутилкалікс[4]аренів більш ефективна 4f-люмінесценція спостерігається в комплексах з моно- та трикарбоксиметоксикалікс[4]аренами, а у випадку бензімідазолвмісних лігандів - з моно- та дипохідними. Встановлено, що 1,3-дибензімідазолзаміщені калікс[4]арени утворюють f-d-гетероядерні комплекси за рахунок наявності двох координаційних центрів, сформованих донорними атомами оксигену нижнього ободу каліксарена й атомами нітрогену імідазольних циклів. Показано, що залежно від умов синтезу лантаніди з калікс[4]арен-дипорфірином утворюють комплекси двох типів. Вивчено спектрально-люмінесцентні властивості калікс[4]арен-дипорфірина та лантанідвмісних комплексів на його основі. Одержано нові типи f-d-гетероядерних комплексів з калікс[4]арен-дипорфірином, в яких лантанід координує атоми оксигену нижнього ободу каліксаренового макроциклу, а d-метал-атоми нітрогену порфіринових замісників.

Увагу приділено прямому синтезу, дослідженню будови, властивостей і з'ясуванню можливості практичного застосування різнометалічних M/Fe (М = Mn, Co, Cu, Zn) комплексів з N-донорними або азометиновими N,O-донорними лігандами. Встановлено, що (NH₄)₃[Fe(Ox)₃]∙3H₂O за умов прямого синтезу різнометалічних комплексів феруму виконує роль джерела структурних блоків або металоліганду, а його аніон може перетворюватися в інший будівельний блок. Запропоновано новий спосіб прямого синтезу різнометалічних комплексів феруму, який полягає у взаємодії металу або його оксиду з неводними розчинами (метанол, ДМСО, ДМФА, ацетонітрил) (NH₄)₃[Fe(Ox)₃]∙3H₂O в присутності комплексоутворювальних реагентів. Вивчено поведінку азометинових лігандів з N,O-донорними атомами за умов сольового методу прямого синтезу, встановлено утворення різнометалічних комплексів феруму тетра-, гекса-, окта- і додекаядерної будови, що містять рідкісні молекулярні структурні типи М₆(μ-Х)₉, М₈(μ₄-Х)₄, М₈(μ-Х)₁₄ та М₁₂(μ-Х)₂₂. За розробленими методиками одержано 22 нових комплекси, які досліджено методами рентгеноструктурного аналізу, ІЧ, ЕПР та мессбауерівської спектроскопій, мас-спектрометрії, магнетохімії та термічного аналізу. Показано, що синтезовані сполуки каталізують розклад пероксиду водню, окиснення циклоалканів пероксидом водню, фотохімічне окиснення води, проявляють фунгіцидні та люмінесцентні властивості і фотопровідність у полімерних композитах і можуть бути застосовані для модифікації поліуретанів.

Досліджено можливості використання асиметричних піразольних лігандів для створення гомо- та гетерометалічних супрамолекулярних ансамблів, їх будови, каталітичних і магнітних властивостей одержаних сполук. Досліджено комплексоутворення даних лігандів з іонами Cu(ІІ), Zn(II), Ni(II) у розчинах серією спектральних, рН-потенціометричних методів та ESI мас-спектрометрією. Встановлено оптимальні умови утворення у розчинах дискретних поліядерних гомо- та гетерометалічних комплексів. Синтезовано й охарактеризовано 4 моно- та 18 поліядерних координаційних сполук. У результаті процесу одностадійної самоорганізації в розчині одержано тетраядерний гетерометалічний Cu₃Ni обмінний кластер з топологією [2 х 2] молекулярної решітки. Магнетохімічні вимірювання показали, що в усіх піразольних комплексах Сu(ІІ) реалізується антиферомагнітна взаємодія між парамагнітними центрами. Показано, що тетраядерний комплекс міді(ІІ) з топологією [2 х 2] молекулярної решітки виявляє достатньо високу каталітичну активність в реакції окиснення ди-трет-бутил-пірокатехіну молекулярним киснем.

Розглянуто координаційно-хімічні властивості полінуклеативних лігандів оксимно-гідразонового типу, питання одержання на їх основі моно- та поліядерних координаційних сполук, висвітлено будову та фізико-хімічні властивості одержаних сполук. За допомогою спектрофотометричного та рН-потенціометричного титрування досліджено комплексоутворення даних лігандів з іонами Сu(ІІ) у розчинах. Методом ESI мас-спектрометрії встановлено оптимальні умови формування поліядерних комплексних частинок, в тому числі і гетерометальних. Одержано 20 нових координаційних сполук, у тому числі 12 поліядерних, досліджено їх спектральні характеристики. Методом рентгеноструктурного аналізу встановлено молекулярну та кристалічну будову лігандів та 14-ти координаційних сполук.