具有磁性双稳态的分子基磁体在高密度信息存储、分子开关等领域具有潜在的应用价值,设计和构筑具有磁性双稳态的分子基磁体是近年来化学、物理以及材料科学等领域研究的热点课题之一。本论文以三氰构筑单元为载体构筑磁双稳态分子基磁性材料作为主要研究对象,着重研究:(1)通过引入不同位阻的构筑单元和辅助配体,实现不同链状拓扑结构的控制;引入不同各向异性的金属离子使分子内相互作用为铁磁作用,实现单链磁体的构筑。(2)选用具有类似结构的双齿辅助配体,定向构筑四核结构的单分子磁体,阐明其组装规律,揭示磁构效关系。(3)利用构筑单元、辅助配体和抗衡离子对配位场进行微调,调节金属中心的氧化还原电位,实现电荷转移化合物的制备和转变温度的调节以及光热等外界刺激对电荷转移行为的调控。主要研究成果如下:(1)选用不同位阻三氰构筑单元[Bu4N][Fe(L)(CN)3]（L = Tp、PzTp和Tp＊),以及具有不同位阻的含氮双齿配体与过渡金属MnⅡ和CoⅡ离子配位自组装,设计合成了四例一维链状化合物。实现了不同的结构扭曲程度对磁相互作用的调节;各向异性金属CoⅡ离子的引入使分子内的相互作用为铁磁作用,实现了单链磁体的构筑。(2)选用结构类似、具有不同位阻的含氮双齿配体与过渡金属NiⅡ离子以及不同三氰构筑单元配位自组装,设计合成了十五例氰基桥联的FeⅢ2NiⅡ2四核化合物。磁性分析表明,所有化合物均表现出铁磁性相互作用。在所构筑的具有单分子磁体性质的十二例化合物中,化合物12a的驰豫能垒ΔE/kB为83.9 K,这是迄今为止弛豫能垒最高的FeⅢ2NiⅡ2四核化合物。磁构效关系分析结果表明,双稳态驰豫能垒与FeⅢ离子的各向异性和其所处的晶体场配位环境密切相关。(3)选用相同的三氰构筑单元[Bu4N][Fe(Tp)(CN)3]和过渡金属CoⅡ离子进行配位自组装,研究了 4,4’位连有不同供吸电子基团的2,2’-联吡啶双齿辅助配体(4,4’-二甲氧基-2,2’-联吡啶、4,4’-二甲氨基-2,2’-联吡啶和4,4’-二氯-2,2’-联吡啶)对CoⅡ离子氧化还原电位的影响,得到了三例Fe2Co2四核化合物。通过磁构效关系分析发现,连接吸电子基时更容易获得HS CoⅡ离子的化合物。选用相同的双齿辅助配体(5,5’-二甲基-2,2’-联吡啶、二吡啶[3,2-d:2’,3’-f]喹喔啉和二吡啶[3,2-a:2’,3’-c](6,7,8,9-四氢)吩嗪)和过渡金属CoⅡ离子进行配位自组装,研究了不同结构的三氰构筑单元对FeⅢ离子氧化还原电位的影响,获得了七例Fe2Co2四核化合物,其中化合物15b的转变温度接近室温(274 K)。通过磁构效关系分析发现,选用相同辅助配体时,转变温度PzTp>Tp>Tp*。选用相同的三氰构筑单元[Bu4N][Fe(PzTp)(CN)3]和双齿辅助配体(二吡啶[3,2-d:2’,3’-f]喹喔啉)与过渡金属CoⅡ离子进行配位自组装,研究了体积大小不同的阴离子(BF4-、PF6-和C104-)对电荷转移化合物转变温度的影响,获得了七例氰基桥联的Fe2Co2四核化合物。研究发现不同抗衡离子,调节了分子间的堆积方式以及分子间的协同作用,实现了对电荷转移化合物转变温度以及热滞宽度的有效调控。利用包合溶剂化合物18-2CH3OH·4H2O对外界刺激的敏感性,通过去溶剂化和水蒸汽诱导实现了两步单晶到单晶的转变,得到了具有光和热诱导的双重可逆电荷转移行为的化合物18a。