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分子基磁性材料一直是材料领域的研究热点,尤其是将其它物理或化学功能如光学活性、导电性、多孔性质和铁电性质等性质引入到分子磁性材料中,从而构筑多功能分子体系方面。其中,设计具有磁性和多铁性的手性磁体是目前颇具挑战性的研究方向。另一方面,基于第四、五周期金属离子的单分子磁体(SMMs)和单链磁体(SCMs)在分子磁体研究中具有十分重要的的地位。第四、五周期的金属具有强的磁交换作用和磁各向异性,可以构筑具有更高的磁有序温度的和高的各向异性的分子磁体。它们独特的磁性质,使得它们在高密度信息存储、量子计算机及自旋分子电子学方面具有潜在的应用前景。氰基桥联的两个金属离子成高对称线性排列,使得通过调换桥联配体两端的顺磁金属离子可以调节自旋中心之间的磁交换,因而氰基是目前最理想的传递金属离子间磁相互作用的桥联配体之一。本论文主要从事氰基桥联手性磁体,单分子磁体和单链磁体、手性自旋交叉配合物的合成、结构和磁性质研究。本论文的主要工作如下：1、基于[Ru(salen)(CN)2](salen2-=N,N’-ethylenebis(salicylideneimine)dianion)为构筑基块与手性席夫碱锰(Ⅲ)配合物反应合成了4个氰基桥联的杂化双金属手性一维链配合物,[Mn((R,R)-salcy)Ru(salen)(CN)2]n (1, salcy= N,N’-(1,2-cyclohexanediylethylene)bis(salicylideneiminato) dianion), [Mn((S,S)salcy)Ru(salen)(CN)2]n(2),[Mn((R,R)-salphen)Ru(salen)(CN)2]n(3, salphen=N,N’-(1,2-diphenylethylene)bis(salicylideneiminato) dianion)), 和 [Mn((S,S)-salphen)Ru(salen)(CN)2]n(4)。化合物1和2,3和4,分别是一对手性对映体化合物,圆二色谱表现出明显相反的科顿效应。在化合物1和2由氰基桥联的螺旋单链构成,即由不对称的(-Ru-C≡N-Mn-N≡C-)n作为链接单位。化合物3,4由氰基桥联的螺旋双链构成,由不对称的(-Ru-C≡N-Mn-N≡C-)n作为链接单位。磁性研究表明,化合物1-4,所有的链内Ru—Mn间通过氰基传递铁磁交换作用,而且随着Mn-N≡C键角的弯曲,铁磁交换作用越来越弱,反铁磁交换作用越来越强。其中,化合物1,2由于分子间的π-π作用表现为变磁体,1.9 K时矫顽场7.2 kOe。2、基于(R,R)/(S,S)[Ru(5-X-salcy)](CN)2] (salcy2-=N,N’-(1,2-cyclohexanediyl ethylene) bis(salicylideneiminato) dianion), X=Cl, Br)为构筑基块,合成了一系列手性的氰基桥联的杂化双金属配合物,[Mn(salen)Ru((R,R)-(5-Cl-salcy))(CN)2]n (5), [Mn(salen)Ru((S,S)-(5-Cl-salcy))(CN)2]n (6), [Mn(salen)Ru((R,R)-(5-Br-salcy))(CN)2]n (7), [Mn(Salen)Ru((S,S)-(5-Br-salcy))(CN)2]n (8), [Ni(tren)(Ru((R,R)-(5-Cl-salcy))(CN)2)2] (9, tren=tri(2-aminoethyl)amine)), [Ni(tren)(Ru((S,S)-(5-Cl-salcy))(CN)2)2] (10), [Cu(R,R-chxn)(Ru((R,R)-(5-Cl-salcy))(CN)2)2] (11, chxn= (R,R)-1,2-Diaminocyclohexane),和 [Cu(chxn)(Ru((S,S)-(5-Cl-salcy))(CN)2)2](12)。单晶结构分析、圆二色光谱、振动圆二色光谱测试表明化合物5和6,7和8,9和10,11和12分别互为对映异构体。磁性研究表明化合物5-8所有的链内Ru-Mn间通过氰基传递反铁磁交换作用,而且随着Mn-N=≡C键角的弯曲,铁磁交换作用越来越弱,反铁磁交换作用越来越强。化合物9-12中RuⅢ/NiⅡ,RuⅢ/CuⅡ之间存在铁磁性耦合。化合物5,7具有单链磁体行为,τ0=5.63×10-10 s, △Eeff/kB=28.2 K; τ0=6.14×10-6 s, △Eeff/kB=16.9K。3、基于[Ru(L’)(CN)2]- (L’= 2’-hydroxyacetophenone imine)为构筑基块,合成了一系列非手性的氰基桥联的杂化双金属配合物,[Mn(salen)Ru(L’)(CN)2]n (13), [Mn(salcy)Ru(L’)(CN)2]n (14), [Mn(nappa)Ru(L’)(CN)2]n (15), [Mn(napcy) Ru(L’)(CN)2]n(16), [Cu(chxn)2Ru(L’)(CN)2]n (17)。所有配合物均通过吸收光谱、单晶X-射线衍射分析以及磁性测试等多种手段进行表征。晶体结构分析结果显示,化合物13-17均为中性的一维链状结构,13,14表现为亚铁磁行为,15,16表现铁磁行为,由于化合物15分子间存在π…π堆积弱作用在低温表现出三维反铁磁有序,TN约为2.2 K。化合物17一维链内Ru和Mn分子间存在较弱的反铁磁性。4、将手性联吡啶类配体L1R,L1S,L2R,L2S(L1=(R)/(S)-4,5-哌嗪吡啶基-2-吡啶(L1R/L1S);L2=(R)/(S)-4,5-哌嗪吡啶基-2-吡唑(L2R/L2s))为第一配体,以二氢双(1-吡唑)硼酸钾(KH2bpz2)为第二配体与二价铁离子成功地设计合成了一系列L1RFe(H2bpz2)2(18).L1SFe(H2bpz2)2(19)、L2RFe(H2bpz2)2(20)和L2sFe(H2bpz2)2(21)。利用元素分析、红外光谱、热重、单晶X-射线衍射分析、介电铁电以及磁性测试等方法对产物进行了表征和研究。晶体结构分析结果显示,二价铁在配合物中具有相似的配位环境,但是由于L1和L2之间存在这细小的差异使得两种化合物性质截然不同。静态磁学性质研究显示配合物20自旋交叉转变温度T1/2↓=187 K,T1/2↑=189 K。在213K左右,表现出介电异常。而化合物18和19则没有体现此性质。该化合物的研究对于发展新型具有介电双稳态或者铁电性能的自旋转换化合物,以及研究磁与电相关的多功能分子材料提供了一定的理论依据和可能的合成途径。