分子磁性材料由于其极高的信息储存密度,在高性能量子计算机的信息存储和量子计算等方面有非常重要的应用价值。同时,分子磁性材料作为量子力学和经典力学之间存在的所谓“灰区”探针,受到物理、化学和材料科学三个领域科学家们的广泛关注。本论文的主要目的在于通过研究不同体系含N配体与顺磁性自旋载体获得的配合物,探索不同结构含N配体功能配合物的合成条件,系统研究含N配合物结构-磁性的相关关系,以期获得性能优异的分子磁性材料。主要研究内容如下:1. 研究了Fe（Ⅱ）的自旋交叉配合物,包括基于[Hg（S/Se CN）₄]^2-构筑了首个非霍夫曼型三维自旋交叉配位聚合物（1,2）和基于V型酰胺双齿吡啶配体DPIP构筑了一维自旋交叉配位聚合物（3,4）。用元素分析、红外光谱、单晶X射线衍射等手段进行了表征,并系统研究了该类含N配合物结构-磁性的相关关系。研究结果表明:1和2是同构的,1的配体场接近自旋交叉点,但1在所有温度下仍然保持高自旋态;相反,2可以实现以T_1/2=107.8 K为中心的完全热诱导自旋交叉行为,以及从低自旋态到亚稳态高自旋态的LIESST效应,T_LIESST=66.7 K。配合物2是第一个非霍夫曼型的三维自旋交叉配位聚合物,该结果为非霍夫曼型三维自旋交叉功能材料的设计和合成提供了新的思路。3和4也是同构的,4可以实现完全的热诱导自旋交叉行为,T_1/2=120 K,并具有约5 K的热滞回线和LIESST效应,T_LIESST=65 K。然而,无论是同构的配合物3还是脱溶形式的4*,在任何温度下都是高自旋态,从而说明本征配体场和氢键相互作用诱导配体场之间具有协同作用,该结果为一维自旋交叉功能材料的设计和合成提供了重要思路。2. 研究了双氰根桥联的磁性配合物,包括基于一系列刚性trans-双氰根前驱体阴离子trans-[Ru（Salen）（CN）₂]^-、trans-[Fe/Co/Cr（bpb/bpmb/bp Clb）（CN）₂]^-和锰、铜配合物阳离子构筑的不同维度的氰根桥联配合物,得到了两个Ru^Ⅲ-Mn^Ⅲ配合物5、6,一个Fe^Ⅲ-Mn^Ⅱ配合物7,两个Fe^Ⅲ-Cu^Ⅱ配合物8、10和四个Cr^Ⅲ-Cu^Ⅱ配合物9、11-13。研究结果表明:通过二氢键相互作用,自组装trans-双氰基钌（Ⅲ）和手性席夫碱锰（Ⅲ）,成功地合成了一对氰根桥联的4d-3d手性大环对映体Ru^Ⅲ-Mn^Ⅲ配合物,这是第一个氰根桥联的4d-3d纳米级手性磁性分子环状配合物,对配合物5进行了详细的磁性研究,揭示了Ru（Ⅲ）和Mn（Ⅲ）离子之间的单分子磁体特性和磁耦合性质以及磁性-结构的相关关系,该结果为单分子磁体功能材料的设计和合成提供了新的思路。配合物7是一个具有交替氰根桥联Fe^Ⅲ-Mn^Ⅱ单元的阳离子链,可以通过联吡啶配体的π-π堆积作用形成二维超分子结构;氰根桥联的Fe^Ⅲ-Mn^Ⅱ之间存在反铁磁耦合作用。配合物8-10是同构的中性三核三明治型配合物,都具有M₂Cu（M=Fe,Cr）核结构;氰根桥联的Fe^Ⅲ-Cu^Ⅱ之间存在反铁磁耦合作用,而氰根桥联的Cr^Ⅲ-Cu^Ⅱ之间存在铁磁耦合作用。三个双核Cr^Ⅲ-Cu^Ⅱ配合物11-13中,11和12是一对手性对映体,磁性研究表明氰根桥联Cr^Ⅲ-Cu^Ⅱ之间均存在铁磁耦合作用。3. 研究了多氰根桥联的磁性配合物,包括基于三氰根mer-[Fe（qxcq）（CN）₃]^-、八氰根[M（CN）₈]^3-阴离子和席夫碱锰（Ⅲ）阳离子构筑的不同维度的氰根桥联配合物。四个Fe^Ⅲ-Mn^Ⅲ配合物15-18,通过自组装结构新颖的mer-三氰根铁（Ⅲ）前驱体14和准平面型席夫碱锰（Ⅲ）获得,其中15、16为二聚体双核配合物,17、18为一维配合物;对配合物15-18的磁性进行了系统研究,结果表明配合物15和17 Fe^Ⅲ-Mn^Ⅲ之间的磁耦合是反铁磁性的,而配合物16和18 Fe^Ⅲ-Mn^Ⅲ之间的磁耦合是铁磁性的;该研究结果揭示了具有不同结构Fe^Ⅲ-Mn^Ⅲ配合物磁性-结构的相关性,为Fe^Ⅲ-Mn^Ⅲ配合物功能材料的设计和合成提供了重要思路。两个Mo/W-Mn^Ⅲ配合物通过自组装八氰根前驱体[M（CN）₈]^3-（M=Mo或W）和同一个席夫碱锰（Ⅲ）获得,Mo-Mn^Ⅲ配合物19具有阳离子六核的Mn₅Mo结构,而W-Mn^Ⅲ配合物20具有阳离子双核的Mn W结构;磁性研究表明氰根桥联Mn-Mo/W之间的磁耦合均为反铁磁性的。