将分子磁性材料复合其它物理或化学功能，如光学活性、导电性、铁电性质、多孔性质等，以构筑多功能分子材料是分子基磁性材料研究的一个热点。其中，同时具有磁性和光学活性的手性磁体的设计合成，是当前一个颇具挑战性的研究方向。手性分子磁体具有磁手性二色性等特性，开展手性分子磁体的合成、结构和性质研究，不仅对于多功能磁性材料的制备，而且对于生命现象的解释均具有重要的意义。另一方面，以单分子磁体(SMMs)和单链磁体(SCMs)为代表的纳米分子磁体是目前分子基磁体研究的最热门领域之一。SMMs和SCMs，作为零维和一维的结构体系，具有纳米尺度却能够表现出类似传统磁体的磁滞行为，显示缓慢的磁化强度弛豫作用，同时具有量子隧道效应。由于其独特的磁性质，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。另外，这些分子处于经典和量子尺度的交界，它们在体现磁化强度量子隧道效应以及量子界面干涉方面都跨越了经典理论和量子理论的界限，其物理性质的研究对促进量子力学的发展具有很大的意义。　　氰基是一种流行的线性桥联配体，不但具有良好的电子传输功能，而且其两端均表现出良好的配位能力。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。近年来，多齿有机配体被引入氰基金属配合物体系，可以制备修饰的多氰基（二至四氰基）金属配合物。它们作为构筑基块，有利于获得低维氰基桥联分子磁性化合物，如单分子磁体和单链磁体。要提高单分子和单链磁体的阻塞温度TB，必须增大分子磁矩反转的势垒，这就要求分子具有更高的自旋和更大的负各向异性，而许多镧系金属离子可以同时提供这两个条件。因此，分子中引入单电子数多、具有强旋轨耦合作用的稀土离子是制备高能垒单分子、单链磁体的重要途径。本论文主要从事氰基桥联手性磁体、稀土类手性单离子磁体、氰基桥联单分子磁体和单链磁体的合成、结构和磁性质研究。对多功能分子磁性材料的研究进行了一定的尝试。本论文的主要工作如下:　　1.以[Fe(Tp)(CN)3]-,[Fe(Tp*)(CN)3]-和[Cr(Tp)(CN)3]-(Tp=tris(pyrazolyl)hydroborate，Tp*=hydridotris(3，5-dimethylpyrazol-1-yl)borate)为构筑基块与手性席夫碱锰(Ⅲ)配合物反应合成了8个新颖的氰基桥联的杂化双金属手性一维链配合物，[Mn(R，R)-Salphen)Fe(Tp)(CN)3]n(1， Salphen=N,N-1,2-diphenylethylenebis(salicylideneiminato) dianion),[Mn(S, S）-Salphen)Te(Tp)(CN)3]n(2),[Mn(R,R)-Salphen)Fe(Tp*)(CN)3·2H2O]n(3),[Mn(S,S)-Salphen)Fe(Tp*)(CN)3·2H2O]n(4),[Mn(R,R)-Salcy)Cr(Tp)(CN)3·1/4H2O·1/2CH2Cl2]n(5, Salcy=N,N-(1,2-cyclohexanediylethylene)bis(salicylideneiminato) dianion),[Mn(S,S)-Salcy)Cr(Tp)(CN)3·1/4H2O·1/2CH2Cl2]n(6),[Mn(R,R)-Salphen)Cr(Tp)(CN)3]n(7)和[Mn(S,S)-S alphen)Cr(Tp)(CN)3]n(8)。化合物1和2，3和4，5和6，7和8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1-4，所有的化合物由氰基桥联的螺旋双链构成，即由不对称的（-Fe-C≡N-Mn-N≡C-)n作为链接单位。化合物5，6由氰基桥联的螺旋单链构成，而化合物7，8由氰基桥联的螺旋型双链构成，它们均由不对称的（-Cr-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Fe-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。化合物5-8，所有的链内Cr-Mn间通过氰基传递反铁磁交换作用，化合物5，6为手性亚铁磁体，其磁有序温度为3.8 K，化合物7，8呈现少有的手性和自旋玻璃行为共存。　　2.用手性四齿席夫碱配体、三齿螯合配体和镧系离子反应，得到了一系列手性单核化合物，[(LOEt)Dy(R,R)-salphen)]·2CHOH(9， LOEt=[(Cp)Co(P(O)(OEt)2)3], Cp=cyclopentadiene),[(LOEt)Dy(S,S)-salphen)]·2CHOH(10),[(LOEt)Dy((R,R)-5-Cl-salcy)]·2CHOH(11),[(LOEt)Dy(S, S)-5-Cl-salcy)]·2CHOH(12),[(LOEtTb(R,R)-5-Cl-salcy)]·2CHOH(13),[(LOEOTb(S,S)-5-Cl-salcy)]·2CHOH(14),[(LOEt)Ho(R,R)-5-Cl-salcy)]·2CHOH(15),[(LOEt)Ho(S,S)-5-Cl-salcy)]·2CHOH(16)。化合物9和10，11和12，13和14，15和16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。单晶结构分析表明所有化合物中的稀土离子均呈现少有的七配位模式，处于扭曲的单帽三棱柱环境。磁性研究表明，所有镝衍生物在2000 Oe的外场下呈现单离子磁体行为，由于化合物9和11中镝离子处于的单帽三棱柱环境扭曲程度不同，从而影响了他们的单离子各向异性，使得化合物9和11的磁矩重新取向的有效能垒和磁豫时间明显不同。　　3.以[Cr(Tp)(CN)3]-为构筑基元，合成了一系列异金属聚合物，[(Tp)2Cr2(CN)6Cu3(Me3tacn)3][(Tp)Cr(CN)3](ClO4)3·5H2O(17, Me3tacn=N,N,N-trimethyl-1,4,7-triazacyclononane),[(Tp)2Cr2(CN)6Cu2(LOEt)2]·2.5 CH3CN(18),[(Tp)2Cr2(CN)6Mn2(LOEt)2]·4H2O(19)[(Tp)2Cr2(CN)6Mn2(phen)4](ClO4)2(20, phen=phenanthroline)，和[(Tp)2Cr2(CN)6Mn(bpy)]n(21, bpy=2，2-bipyridine)。单晶结构分析表明，化合物17呈现一个三角双锥结构，两个[(Tp)Cr(CN)3]-占据三角双锥的顶点位置，而三个[Cu(Me3tacn)]2+单元占据三角双锥的赤道平面位置。化合物18，19和20具有相似的方框结构，其中CrⅢ和MⅡ(M=CuⅡ或MnⅡ)离子位于方框的四个顶角。化合物21呈现一个4，2-带状的链结构。磁性研究表明在化合物17，18中，簇内Cr-Cu之间通过氰基传递铁磁交换作用，在化合物19-21中，分子内Cr-Mn之间通过氰基传递反铁磁交换作用。化合物17，18具有较大的磁交换耦合常数，其中化合物18的磁交换耦合常数是目前已报道的氰基化合物中磁交换常数位于第三大的。化合物21呈现变磁行为，其临界场为22.5 KOe。　　4.以3d-4f异双核[NiLLn](NO3)3(H2L is the Schiff-base resulted from the2∶1condensation of3-methoxysalycilaldehyde with1，3-diaminopropane)单元为结点，[Fe(Tp*)(CN)3]-为连结单元构筑了一系列3d-3d-4f异三金属一维链聚合物，[NiLLn(NO3)2(H2O)Fe(Tp*)(CN)3·2CH3CN·CH3OH]n(Ln=Gd for22, Dyfor23，Tb for24，and Nd for25)。单晶结构分析表明，所有的化合物由氰基桥联的“之”子型单链构成，即由不对称的[-Fe-C≡N-Ni（-O-Ln）-N≡C-]n作为连接单位。在链内，每个[Fe(Tp*)(CN)3]-作为双齿配体通过氰基桥联两个镍离子，邻近的Ni(Ⅱ)和Ln(Ⅲ)离子通过两个酚氧基桥联。磁性研究表明，化合物22为单链磁体，其阻塞温度为2.6 K。化合物23，24分别呈现两个磁豫过程，在高温区域，对应于自旋玻璃行为;在低温区域，对应于单链磁体行为。其中化合物23在氰基和酚氧基桥联的异三金属单链磁体中有最高的有效能垒。化合物25在3.0K以下呈现单链磁体行为。