随着科技进步,人们对美好生活的渴望愈加强烈。手机、平板、电脑等电子产品走进千家万户,给我们的生活增光添彩;同时人们对高性能电子产品的追求,一直没有停止。开发更加小巧、智能的电子产品,在分子水平上设计导电元件变得尤为重要。为优化各种分子级超微器件,配合物分子吸引了广泛的注意。通过对基础配合物分子的理论研究,进而了解其导电原理,能更好地探究分子电子器件的奥秘。过渡金属具有优良的性质,通过与有机配体结合,能展现出奇妙的电化学性质。不同于同核配合物,异核配合物的电子分布和传递更为复杂,更具有挑战性。通过不同的分子构型的构造,以及金属核和桥联配体的组合,我们能系统地研究影响金属有机配合物的电子传递性能的因素,为设计优良的分子级器件打下扎实的基础。三芳胺特殊的结构使得它具有良好的氧化还原特性;同时铱的配合物具有良好的光电性质,很适合开发为分子器件。因此,在本文中我们尝试设计以芳基吡啶为桥联配体,以芳胺和铱中心为氧化还原活性端基,改变铱中心和芳胺相对位置和芳胺上取代基合成新型的有机分子导线类化合物,并通过电化学、紫外-可见-近红外光谱电化学、晶体结构等方法探究该类化合物电子传递性的强弱。同时,我们立足于本课题组已有的在聚集诱导发光材料方面的研究,以铱为中心,芳基吡啶为配体、席夫碱作为辅助配体,设计合成了一系列水溶性铱配合物,并尝试探究它们的光物理性质。具体研究内容如下:(1)设计合成了二芳胺或三芳胺修饰的环金属化铱配合物Ⅱ-1～Ⅱ-8,并利用核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱对其结构进行了表征。通过循环伏安法、方波伏安法、紫外-可见-近红外光谱电化学法和理论计算方法,对目标化合物中铱与芳胺间电子耦合作用进行了研究。研究结果表明:取代基的电子效应对分子的氧化电位、氧化还原过程的可逆性及铱与芳胺间的电子耦合作用有一定的影响,推电子基团如-OCH3,可降低分子的氧化电位,使氧化还原过程的可逆性增强,增加铱与芳胺间的电子耦合作用;铱与芳胺处在苯环上的位置对分子中铱与芳胺间的电子耦合作用有一定的影响,铱与芳胺处在苯环上的对位比处在间位更有利于铱与芳胺间的电子耦合作用。(2)设计合成了三氟甲基修饰的水溶性铱配合物Ⅲ-8、Ⅲ-9及相应的无羧基对照化合物Ⅲ-7,通过核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱的表征,对化合物结构进一步确认。通过对其光物理性质及对酸碱的响应研究,发现化合物Ⅲ-8和Ⅲ-9的溶液,在400 nm左右有一弱的发射,而在固相下最大发射波长为632 nm,并产生强的红色荧光,显示出明显的聚集诱导荧光增强效应;化合物Ⅲ-8和Ⅲ-9在水溶液中对酸响应明显,并显示出强的红色荧光。当pH=5时,Ⅲ-8和Ⅲ-9在620 nm的发射最强,其强度分别是pH=7时的15倍和50倍,而无羧基对照化合物Ⅲ-7对酸碱响应不明显。