自从上世纪六十年代，Creutz和Taube在混合价化学领域进行了开创性的工作后，诸如[M1-桥联配体-M2]结构类型的开壳化合物引起了化学家们广泛的关注，这些化合物在分子电子学、光电化学、人工光合成等领域有着广泛的应用。虽然混合价化合物的理论研究和实验方面都取得了较大进展，但电荷完全离域的多氧化还原中心体系的设计合成仍然是一个挑战性的课题。　　 电致变色材料在智能窗、显示器件、光纤通讯等方面有潜在的应用，引起越来越多科学工作者的研究兴趣。传统的无机电致变色材料和有机共聚物薄膜存在生色效率低和氧化还原过程不稳定等缺陷，而配合物薄膜可以通过调控金属与配体之间或金属与金属之间的电荷转移吸收达到电致变色的目的，并具有稳定的氧化还原过程和显著的吸收光谱变化等优点。以往的电致变色研究集中在紫外可见区域，而近红外区域的研究报道相对较少。由于强电子相互作用的混合价体系在近红外区域呈现较强的混合价电荷转移吸收，并且该吸收随着体系的氧化还原状态的改变发生显著的变化，在近红外区域电致变色中有潜在应用前景。　　 本论文工作主要设计和合成了几类基于多吡啶类配体的环金属钌配合物的混合价体系，并通过电化学、吸收光谱、电子顺磁共振和理论计算对这些配合物进行了系统的研究。通过电化学聚合制备配位金属聚合物薄膜，利用混合价化合物的电荷转移吸收将其应用于近红外区域电致变色。主要包括以下几个部分:　　 1.设计和合成了以四吡啶苯和四吡啶芘为桥联配体的环状双钌配合物，结合电化学、吸收光谱、电子顺磁共振和理论计算对化合物的光电性质进行了深入系统的研究。　　 2.设计和合成了以三芳胺和金属钌为氧化还原中心的不对称混合价体系，通过电化学、吸收光谱、顺磁共振和理论计算研究了三芳胺和金属钌之间的电子相互作用。　　 3.在研究两中心的不对称混合价体系的基础上，进一步设计和合成了N-Ru-Ru-N四中心的一维线性化合物。结合理论计算对该多中心体系进行了系统的电化学和光谱分析，通过控制电压，可以观察到四中心分步的氧化过程。　　 4.在四吡啶苯和四吡啶芘桥联的环状双钌配合物的端位配体上引入乙烯基，通过电化学还原聚合在ITO导电玻璃上聚合成膜，成功地实现近红外区域的电致变色。在四吡啶苯和四吡啶芘桥联的双钌配合物的两端引入三芳胺后，利用电化学氧化聚合在ITO导电玻璃上聚合成膜，成功地在较低电压范围内实现四步氧化还原过程和近红外区域的电致变色。