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分子纳米磁体因其符合磁性的双稳态模型（1和0二进制信息的稳定存储）,在未来的高密度信息存储、分子自旋电子学和量子计算技术中具有极大的潜在应用。在设计单分子磁体的过程中,因为重稀土离子的较大自旋以及由于旋-轨耦合作用而导致的超强磁各向异性,使得其成为制备拥有优异性能的分子纳米磁体的理想选择。环形重稀土基分子磁体,特别是含有奇数个重稀土离子的环形分子磁体,更是因为体系中所含有的奇数电子,使其成为研究自旋冰和自旋液中量子自旋阻挫现象的理想模型。然而,迄今已报道的稀土环形簇合物极为稀少,且基本上都是偶数环,合成三核以上的奇数核环形稀土簇合物依然是一个巨大的挑战。本论文中,我们针对重稀土基环形配合物的组装及其所面临的困难,开创性地利用多齿酰腙（单元酰腙和二元酰腙）为基本构筑模块的配体,以有机膦酸为桥连配体,成功实现了这两个完全不同体系在组装环形重稀土基配合物上的完美结合,组装出14种具有不同环形骨架结构的重稀土基配合物,其中11种表现出单分子磁体行为。同时,发现不同构筑模块搭建方式的变化能够有效调控磁动力学行为,特别是环形五核与七核簇合物的成功合成填补了这一领域的空白。研究成果如下:一、萘膦酸扩环法组装的环形六核与八核镝簇及其磁学性质研究组装了三例含有偶数镝离子骨架结构（六核与八核）的环形配合物[Dy6（EDDC）2（OAc）14（H2O）2]·MeOH·2H2O（1）、[Dy8（EDDC）4（C10H7PO3）4（OAc）8（H2O）4].12H2O（2）与[Dy6（spch）6（C10H7PO3）2（pyra）2（MeOH）（H2O）]·8.5H2O（3）。配合物1结晶在P21/c空间群,而配合物2和3结晶在P1空间群。配合物1是由两个三核构件[Dy3（EDDC）]7+通过醋酸根桥连在一起。配合物2是由四个上述三核构件首尾相接而成,四个萘膦酸在此起到一种扩环剂的作用。配合物3的分子结构可以看成是由六个单元酰腙双核构件[Dy2（spch）]4+,以首尾相连的方式组装而成。两个萘膦酸以相同的η2:η2:η1:μ4配位模式盖帽于环形六核平面的一侧。磁动力学测试结果表明配合物1没有显示出任何虚部磁化率信号,而配合物2在无外加磁场时表现出明显磁化强度的慢弛豫现象,配合物3在无外加磁场时,低于7.2 K的温度条件下展现两步慢弛豫现象,自旋翻转能垒分别为4.7 K和20.3 K。该研究说明酰腙配体与有机膦酸在组装重稀土基环形配合物过程中,能够实现完美的融合,并对这一体系的磁动力学实现有效调控。二、最大奇数非心型环形七核镝簇及其二聚体的组装与磁学性质研究基于H2opch单元酰腙的双核构件和H2EDDC二元酰腙的三核构件,同时辅以萘膦酸为桥连配体,组装出一例环形七核镝簇[Dy 7（EDDC）（opch）4（C10H7PO3）3（OAc）5（MeOH）2]·4MeOH（4）,这是到目前为止最大的奇数非心型环形镧系配合物,它是由三个双核构件[Dy2（opch）]4+和一个三核构件[Dy3（EDDC）]7+,通过环形内部的三个萘膦酸桥连而成。以此为基础,在保持二元酰腙三核[Dy3（EDDC）]7+构件不变的前提下,选择三种不同的单元酰腙双核构件（[Dy2（opch）]4+、[Dy2（ppch）]4+、[Dy2（spch）]4+）,组装出三种非心型环形七核镝簇[Dy7（EDDC）2（opch）2（C10H7PO3）4（OAc）6（MeOH）2]（5）、[Dy7（EDDC）3（ppch）（C10H7PO3）3（OAc）8]·2H2O（6）、[Dy7（EDDC）2（spch）2（C10H7PO3）4（OAc）5（MeOH）4]·4MeOH（7）。配合物 5 为两个双核[Dy2（opch）]4+构件和两个三核[Dy3（EDDC）]7+构件,通过内部的四个萘膦酸桥连而成,而两个[Dy2（spch）]4+构件和两个三核构件是配合物6的主结构单元,配合物7却是由三个三核构件和一个双核[Dy2（ppch）]4+构件搭建而成。保持双酰腙三核构件和单酰腙双核构件不变的情况下,通过调整萘膦酸的比例组装出一例环形七核镝簇的二聚体[Dy14（EDDC）4（opch）4（C10H7PO3）10（OAc）6（H2O）4]·xH2O（8）。它是由两个环形七核单元通过双重萘膦酸以相同的η1:η1:η1:μ3配位模式连接起来,每个单元内是由两个双核构筑模块以及两个三核构筑模块通过四个均匀盖帽的萘膦酸连接。磁性测试结果表明,配合物4表现出明显的零外加磁场下的两步慢磁弛豫现象,自旋翻转能垒分别为177 K和74 K。配合物5仅显示交流磁化率的频率依赖而无峰值出现。配合物6显示出频率依赖的一步慢磁弛豫过程,自旋翻转能垒为46 K。配合物7和8均检测到两步慢磁弛豫过程,自旋翻转能垒分别为45.1 K（48.7 K）和6.4 K（20.7 K）。该研究证明了利用不同单元酰腙的双核构件与二元酰腙的三核构件,在有机膦酸的协调下能够以不同的搭建方式,能够组装出较大环形重稀土基分子磁体,同时可以对重稀土基环形分子磁体的磁动力学进行有效调控。三、首例奇数非心型环形五核镝簇及其二聚体的组装与磁学性质研究基于具有光二聚活性的蒽甲基膦酸与二元酰腙的三核构件,组装出首例奇数非心型环形五核镝簇[Dy5（EDDC）2（C15H11PO3）2（OAc）7（MeOH）2]·CHCl3（9）和它的二聚体[Dy10（EDDC）4（C15H11PO3）4（ox）（OAc）12（MeOH）4（H2O）2]（10）。后者因为邻近分子间蒽环强烈的堆积作用,使得整个分子的主体骨架结构具有非常高的稳定性,光照和加热的条件下,虽未发生蒽环的二聚现象,但是外围的配位水分子和醋酸根离子发生了较大的改变,从而显示出单晶到单晶的可逆转变[Dy10（EDDC）4（C15H11PO3）4（ox）（OAc）12（H2O）6]·9H2O（11）和[Dy10（EDDC）4（C15H11PO3）4（ox）（OAc）12（H2O）2]（12）。磁性测试结果表明配合物9显示出典型的单分子磁体行为,自旋翻转能垒为84.2 K。配合物10并未检测到任何虚部磁化率信号。配合物11显示出明显的慢磁弛豫特征,自旋翻转能垒为47.3 K,而配合物12没有表现出任何虚部磁化率信号,但是后两例配合物之间因为分子结构上的可逆转变,从而实现了单分子磁体行为类似开关的效应。该研究证明,由二元酰腙构筑模块与有机蒽甲基膦酸去组装环形重稀土基分子磁体的设计思路能够被准确实现。四、盖帽环形六核镝簇的组装及其磁学性质研究基于两种不同的单元酰腙双核构件（[Dy2（spch）]4+、[Dy2（opch）]4+）和同一种二元酰腙三核[Dy3（EDDC）]7+构件,辅以蒽甲基膦酸为桥连配体,组装出两例盖帽环形六核镝簇[Dy7（EDDC）（spch）4（C15H11PO3）4（μ3-OH）（OAc）2（MeOH）4]（13）、[Dy7（EDDC）2（opch）2（C15H11PO3）4（pyra）（μ3-OH）（OAc）5（MeOH）3]·MeOH（14）。配合物13是由四个双核构件与一个三核构件通过四个蒽甲基膦酸桥连而成,而配合物14则是由两个双核构件与两个三核构件通过同样的蒽甲基膦酸组装而成。磁动力学测试结果显示配合物13仅表现出虚部磁化率频率依赖而无峰值的现象,而配合物14则显示出明显的虚部磁化率峰值依赖行为,自旋翻转能垒为31.5 K。该研究证明在保持双核与三核构件不变的前提下,应用蒽甲基膦酸能够合理的组装出具有结构特异性的环形重稀土基分子磁体,同时对磁动力学实现有效调控。