有机共轭分子因其性能可以通过结构修饰方便地实现调控而在分子导线、光电转化、分子识别等领域具有广阔的应用前景。分子导线的设计与组装是分子电子学研究的重点。有机π共轭分子与纳米粒子形成的杂化复合材料是近年来功能材料研究开发的热点之一。二茂铁炔基具有刚性三维结构、电化学活性以及π电子离域等特点,将其引入传统的功能分子有望得到结构和性能新颖的光电功能材料。本论文围绕茂铁炔基构筑块,利用Krohnke吡啶环合成、Sonogashira交叉偶联等反应在茂环或炔基上引入三联吡啶、二硫氮杂卓、苯甲酸等端基进行功能化,设计合成了一系列旨在研究三联毗啶钌配合物室温荧光性质、自组装膜性质以及有机-无机杂化材料性质的1,2-同环二取代及1,1’-异环二取代二茂铁化合物。运用核磁共振谱、质谱、元素分析、红外光谱、单晶X射线衍射、紫外可见光谱等分析手段对新化合物进行了表征。运用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了二茂铁衍生物的溶液电化学性质。通过荧光光谱测试研究了炔基桥联二茂铁三联毗啶钌配合物在室温下的荧光性质。通过接触角、椭圆偏振和X射线光电子能谱的测量研究了含二硫氮杂卓的炔基茂铁三联吡啶配体及其钌配合物在金基底上的自组装行为,利用循环伏安法和电化学阻抗法探讨了分子结构对金电极上自组装膜表面覆盖度和电子转移速率的影响。在合成含羧基共轭分子的过程中发现1’-三甲基硅乙炔基-1-炔基取代二茂铁在碳酸钾和甲醇中主要生成的不是端基炔烃而是分子内环化反应产物1,3-二取代的1,3-丁二烯桥联[4]二茂铁环蕃,单晶X射线衍射确认了产物结构；探讨了取代基电子效应对环蕃稳定性的影响。两端含羧基的茂铁炔基共轭分子通过离子交换反应转化为对应的铅盐和镉盐,再与H2S气体进行原位固气反应得到茂铁炔基分子导线-半导体纳米杂化复合材料,运用红外光谱和X射线光电子能谱监测原位固气反应,运用透射电镜研究了杂化材料中PbS、CdS纳米粒子的形貌和分布。此外还研究了炔基桥联多茂铁分子的电化学性质。