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含有多硫骨架(1,3—二硫杂环和四硫富瓦烯)的化合物,作为多功能构筑基块已经被广泛地应用于超分子和材料化学领域,如分子基磁性导体、磁性半导体、有机场效应管(OFETs)、分子内电荷转移的非线性光学材料以及分子开关及分子导线等。为了得到具有特殊结构和有趣性质的材料,一系列单齿和多齿配位功能官能团,包括二硫醇盐、毗啶和双吡啶、N-杂环、有机膦、羧酸、乙酰丙酮和席夫碱,已经用来连接具有电化学活性的四硫富瓦烯(TTF)骨架和过渡金属离子。我们希望这样无机和有机结构基元的直接连接能改进或加强这些材料的导电性,磁性以及光物理和化学等性质。在本论文中,我们设计合成了一系列新型共轭多硫配体及其配合物,系统研究了它们的发光及电化学等性质。1.合成了一个新的多齿配体：3-[2-(双(2-毗啶基)亚甲基)-5-硫甲基-[1,3]-二硫-4-硫]-2,4-戊二酮(L1)。用L1与氯(溴)化五羰基铼反应得到新的三羰基铼化合物1和2。继续用1和2作为前体与(TpPh2)Co(OAc)(Hpzph2)(TpPh2=hydrotris(3,5-diphenylpyrazol-l-yl)borate); Hpzph2=3,5-diphenyl-pyrazole)和醋酸锰(锌)反应分别得到4个异金属多核化合物3-6。通过X单晶衍射仪确定了配合物1和3-6的晶体结构,并对他们的吸收光谱、荧光以及磁性进行了研究。2.我们合成并表征了一系列四硫富瓦烯取代的乙酰丙酮配体(L2-L5),通过以上配体与(TpPh2)Co(OAc)(HpzPh2)和(TpPh2)Ni(OAc)进一步合成了8个单核或双核配合物7-14。通过X单晶衍射仪确定了L5,配合物7-9,11和12的晶体结构。这些配合物的吸收光谱和电化学行为进行了研究。最后通过密度泛函理论(DFT)以及含时密度泛函理论(TD-DFT)对配合物8的几何优化构型以及电子吸收光谱进行了分析,计算得到的轨道能级差与紫外-可见吸收光谱中的数据相吻合。3.两个双-3,5-二甲基取代的四硫富瓦烯配体2,6(7)-二(硫甲基)-3,7(6)-二(3-硫-3,5-二甲基吡唑)四硫富瓦烯(L6)和2,3-二(硫甲基)-6,7-二(3-硫-3,5-二甲基吡唑)四硫富瓦烯(L7)以及基于这两个配体的三个三羰基铼的配合物ClRe(CO)3(cis-L6)(15),[ClRe(CO)3(trans-L6)]2(16)和[ClRe(CO)3(L7)]2(17)被成功合成和表征。对配合物15和16的电化学研究表明这些配合物的氧化还原行为与其结构有关并证明四硫富瓦烯骨架之间有电子相互作用。密度泛函理论以及含时密度泛函理论对配合物15-17的几何优化构型以及电子吸收光谱进行了分析。4.在四硫富瓦烯的骨架上面引入二氟化硼-二吡咯甲烷(BDP)基团后,我们合成并表征了一个新的阴离子传感器,并确定了其单晶结构。通过紫外-可见吸收显示加入氟离子后明显的颜色变化。通过循环伏安法对其电化学性质进行了研究,当加入负离子后,氧化还原峰出现了移动。结果表明四硫富瓦烯基团和吡咯基团的结合可以实现对氟离子的光-电化学双重信号,为识别和检测F-颜色探针的研究提供了一定依据。理论计算和核磁也用来研究识别的机理。5.成功将硝基苯肼引入到四硫富瓦烯体系合成得到一种新的传感器19。紫外-可见吸收光谱和循环伏安法显示了其对氟离子良好的选择性。化合物19是一种新型的氟离子双功能传感器。