由于金属间弱相互作用的存在,借助特定的有机配体,货币族金属元素会形成簇状、链状或3D网状化合物,其中拥有d10闭壳电子构型的Au(Ⅰ)可以通过Au…Au相互作用形成多核Au(Ⅰ)化合物。在可见光区域,此类物质拥有高强度且长寿命的发光特性,因此其光学应用前景不可小觑,比如有机发光二极管(OLED)、环境监测或生物标记等,这一点吸引了我们的研究目光。但目前对于发光Au(Ⅰ)簇合物的研究存在两个问题:1)溶液中金属间相互作用会减弱或消失,化合物容易受到荧光猝灭剂或溶剂分子的进攻,导致溶液的发光变得极其微弱,无法体现其在生物标记领域的应用价值;2)由于Au(Ⅰ)的线性二配位方式,硫属Au(Ⅰ)化合物容易形成难溶物或高聚物,很难通过合理的方法得到可溶性多核硫属簇合物,无法了解它们的发光信息。　　 针对上述问题,本论文尝试以下的解决方案:1)采用功能化单齿膦配体螯合金属,增加分子的刚性,有效地保护生色团,实现了高量子产率的溶液发光目标;2)利用桥联膦配体包裹硫属金簇外围,阻止其形成聚合物,制备可溶性发光多核Au(Ⅰ)簇合物。　　 本论文主要围绕货币族金属簇合物的合理合成、分子结构及光学性能研究等方面展开,以Au(Ⅰ)化合物为研究对象,在Au…Au相互作用的前提下,利用主族非金属元素与金原子的亲合力,合成碳中心的币族异金属簇合物或硫属金簇合物。通过改变配体、中心原子以及金属的种类,调控分子的固态或液态发光,并结合分子的结构特征探究光学性能的机理,再拓展到生物标记、溶剂诱导合成或分子探针等应用领域。论文具体内容包括:　　 1)采用功能性单齿膦配体螯合金属,实现了高量子产率的溶液发光目标。改变配体为含吡啶环单膦配体得到功能化的超配位碳金化合物[CAu6L6](BF4)2,利用配体的氮原子与银或铜配位,得到一组具有固液发光性质的货币族金属簇合物。这种方法可以避免终端膦配体发生旋转所造成的非辐射能量损失,增加了分子结构的刚性,提供了一种合成高强度发光溶液的方法,实现了溶液发光的从无到有。　　 2)采用桥联膦配体包裹金簇,找到一条制备多核硫属金化合物的途径。通过改变配体得到一系列结构不同的多核金簇合物,它们以硫或硒为核心,以μ2-EAu2或μ3-EAu3(E=S,Se)方式与金连接,丰富了高核硫属金簇合物的种类。同时发现随着配体双磷跨度的改变,簇合物金原子的核数也有不同,随着核数的增大,固体发光也随之发生红移,实现了物质的固体发光调控。　　 3)以简单的有机Au(Ⅰ)化合物为载体,利用氮杂环配体与过渡金属配位,设计合成具有离子检测功能的分子探针。值得一提的是,化合物[(dppm)Au2(PPT2)2]与锌离子作用后电子吸收光谱红移约30nm,而它与汞离子作用后吸收光谱蓝移约30nm,如此明显的差别使之作为一种双金属离子探针可应用在环境监测领域。　　 4)通过阴阳离子的交换,Au(Ⅰ)与Au(Ⅲ)前体反应得到Au(Ⅰ)-Au(Ⅲ)混价化合物,分子中存在Au(Ⅰ)…Au(Ⅰ)和Au(Ⅰ)…Au(Ⅲ)相互作用力。由于氢键的形成,不同形状的阴离子,如八面体状PF6-,AsF6-,SbF6-或四面体状BF4-,会影响分子的堆积方式和Au…Au距离,具体表现在不同的晶体外观或固体紫外吸收峰位。