硼酸盐具有丰富的结构类型和优异的光学性能已被广泛应用于发光材料、非线性光学材料和双折射材料等领域。随着科技发展对新材料的要求逐渐提高，化学家和材料科学家们仍在坚持不懈地探索和研究具有独特晶体结构或优异性能的新型硼酸盐。阴离子基团理论提出B-O基团的连接和排列方式对硼酸盐的光学性质具有重要的影响，除此之外，阳离子也对光学性质起着重要的作用，比如具有二阶姜泰勒效应（SOJT）的Pb（II）和Sn（II）具有丰富的配位方式，可以与O连接形成多样的畸变多面体，有利于产生新颖的结构。本论文通过在结构中引入Pb（II）和Sn（II），得到了3种具有新颖结构的硼酸盐化合物，并对它们的结构进行了详细的描述和对比，同时结合第一性原理计算分析了其电子结构特性，研究了化合物的结构-性能关系。1. 含孤对电子Sn2+硼酸盐Sn3B8O15的合成和表征在三元Sn（II）硼酸盐体系中，由于其形成玻璃态的倾向性很高使得在该体系中被报道的单晶结构很少。目前，仅有两例单晶结构被报道。我们在密闭体系中通过高温熔液法得到了一例新的Sn（II）硼酸盐晶体Sn3B8O15，其基本构筑单元是由[BO3]基元和三个B-O六元环组成的[B7O16]基团构成的[B8O18]基团，相邻的[B8O18]基团进一步连接形成二维的2∞[B8O15]层状结构。通过详细分析三个B-O六元环的连接模式，验证了结构中B-O连接方式的多样性。文中全面介绍了实验合成，晶体结构及光学性质。此外，利用理论计算方法讨论了结构-性能关系，并且结合实空间原子切割方法解释了Sn3B8O15中双折射率的贡献来源。2. 开放条件下合成的三维B-O框架中含有共边[BO4]的硼酸盐Pb2.28Ba1.72B10O19根据鲍林第三和第四规则，两个阳离子为中心的多面体尤其是高电价低配位的多面体共边连接会增加相邻阳离子和阴离子的排斥力，因此，B-O单元的共边连接通常比硼酸盐体系中的共顶点的连接方式更难以形成。目前为止，开放体系中已合成的5例含有共边[BO4]基团的化合物，均为零维B-O基团。本文中，基于开放条件高温熔液法合成了首例既具有三维B-O网络结构又具有共边[BO4]基团的化合物Pb2.28Ba1.72B10O19。此外，还发现在该条件下，B-O框架的维度越高，其对结构中[B2O6]环的挤压效应越大，使得Pb2.28Ba1.72B10O19中共边[BO4]基团具有较小的O-B-O键角和较大的B-B距离。3. Pb3OBO3F同质多晶结构转变及性能研究采用封闭体系高温熔液法合成了一例铅硼酸盐氟化物Pb3OBO3F-II，其结晶于单斜空间群P21/c（No. 14），其中a = 6.951(2) Å，b = 9.483(3) Å，c = 8.692(3) Å，β= 96.283(2)o和Z =4，其晶体结构是由2∞[PbO]层和新颖的2∞[FPb4]层以及孤立的[BO3]基元组成的三维网络，而Pb3OBO3F-I结晶于正交空间群Pbcm，表现出完全不同的结构构型。此外，理论计算结果表明其结构的转变对光学性质没有明显影响。