本文基于硼酸盐结构的多样性及其在光学材料方面的广泛应用，通过调节阳离子与B原子的比例，系统的对M2O-MgO(F2)/ZnO-B2O3 (M = Li、Rb、Cs)体系进行了探索，得到六种新化合物的单晶：Li0.8Mg2.1B2O5F、RbMgBO3、CsZn4(BO3)3、 Cs4Mg4(BO3)4、Rb18Mg6B29O58F和Cs18Mg6B29O58F。这六个化合物中都含有孤立的B-O基团 （BO3，B2O5，B5O10，B7O14）并对这六种化合物进行了固相合成、晶体生长、结构解析和性能表征等研究工作。 1. 通过高温熔液法得到一种新的氟硼酸盐晶体Li0.8Mg2.1B2O5F，该化合物属于单斜晶系，空间群为P21/n (No. 14)，晶胞参数为a = 3.0881(4) ?，b = 13.602(2) ?，c = 9.6563(1) ?，β = 91.744(9)°，V = 405.43(1) ?3，Z = 4。在该化合物中四个MgO5F单链和一个Li/MgO2F4单链共边连接形成一个特殊的沿a方向的Mg-O-F八面体链，相邻的链相互连接形成一个含有 孔洞的三维框架，然后B2O5基团和LiO5链填充到孔洞中形成最终结构。 2. 通过高温熔液法首次获得了一个非中心对称化合物RbMgBO3和两个中心对称化合物CsZn4(BO3)3、Cs4Mg4(BO3)4的晶体。三个化合物 的晶胞参数及结构特征如下： (a) 非中心对称化合物RbMgBO3属于硼酸盐中比较少见的立方晶系，空间群为P213 (No. 198)，晶胞参数为a = 6.942(3) ?，V = 334.5(3) ?3，Z = 4。该化合物中MgO6八面体通过共边连接形成一个具有方形和三角形孔道的三维[MgO3]∞网状结构，三角形孔道被BO3基团填充，方形孔道被铷离子填 充。该化合物中BO3基团有三种取向，呈现非共面排布。 (b) 中心对称化合物硼酸铯锌CsZn4(BO3)3属于单斜晶系，空间群为P2/c (No. 13)，晶胞参数为a = 6.871(7) ?，b = 5.021(5) ?，c = 12.936(13) ?，β = 92.399(11)°，V = 445.9(8) ?3，Z = 2。在该结构中ZnO4四面体通过共顶点连接形成有空隙的二维[Zn4O9]∞层状结构，第一种BO3基团填充其中；层与层之间则是通过第二种BO3基团 和铯离子相连。在该化合物中两种BO3基团分别各自共平面排列，两种BO3基团取向不一致。 (c) 中心对称化合物硼酸铯镁晶体Cs4Mg4(BO3)4属于单斜晶系，空间群为P21/c (No. 14)，晶胞参数为a = 20.217(6) ?，b = 4.8790(12) ?，c = 16.682(4) ?，β = 114.296(2)°，V = 1499.7(7) ?3，Z = 4。在该化合物中MgO4四面体通过共顶点连接形成有空隙的一维[Mg4O15]∞链，两种BO3基团填隙在其中；链与链之间则是通过另外两种BO3基团 和铯离子相连接并沿着b轴方向形成两种孔道，孔道被铯离子填隙。链内和链间的BO3基团分别各自共平面排布，但彼此之间取向近似垂直。 三种化合物中Mg-O和Zn-O形成的骨架对BO3的排布有很重要的影响。低维度的骨架对BO3基团的共平面排布有利。RbMgBO3和 Cs4Mg4(BO3)4有着相同的元素比，但是它们却属于完全不同的空间群，BO3基团的对称操作也有很大区别。 3. 在Rb/Cs2O-MgF2-B2O3体系中，利用高温熔液法首次获得了两个同构的中心对称化合物Rb18Mg6B29O58F和 Cs18Mg6B29O58F，它们均属于单斜晶系，空间群为C2/c (No. 15)。其中Rb18Mg6B29O58F的晶胞参数为a = 11.058(10) ?，b = 19.700(18) ?，c = 31.01(3) ?，β = 90.134(12)°，V = 6754(11) ?3，Z = 4；而Cs18Mg6B29O58F的晶胞参数为a = 11.234(7) ?，b = 20.110(12) ?，c = 32.124(19) ?，β = 90.225(7)°，V = 7257(7) ?3，Z = 4。该同构化合物的晶胞中的B原子多达116个。此外，在该化合物中还存在两种孤立的B-O基团：B5O10基团和B7O14基团，其中B7O14基团仅 在两个化合物中发现过（它们分别是KBa7Mg2B14O28F5化合物和Li4Cs3B7O14化合物）。两种B-O基团通过与MgO4四面体共享氧形 成三维的网络结构，其中铯离子填充在空隙中。M18Mg6B29O58F (M = Rb和Cs)同时含有两种较大的孤立B-O基团（非BO3和BO4基团）在相关的报道中比较少见。 基于碱金属镁硼酸盐的研究，我们可以发现碱金属镁硼酸盐化合物结构丰富多样，而且验证了通过调节阳离子/硼比例，获得含孤立B-O基团的化合物在实验上是 可行的。本文的研究结果可为设计合成新的碱金属镁硼酸盐化合物提供技术借鉴与理论指导。