近几年来,由于计算机的迅猛发展,分子电子器件的研究也倍受关注,目前,人们已经设计合成并测量了诸如分子开关、分子存储器、分子导线以及分子整流器等各种分子电子器件。其中分子开关作为未来逻辑和存储电路的结构单元,受到研究者们的广泛关注。而二噻吩乙烯结构单元由于具有良好的热稳定性、抗疲劳性及响应速度快等突出优点,被认为是最有应用潜力的分子开关。分子导线作为分子器件和外部器件相连的桥梁,起着传递电子及运输信息的作用,对其的研究也日益深入。由过渡金属配合物组成的金属有机分子导线有较好的传递电子的能力且容易修饰、稳定性好,已成为研究热点。因此,探索和研发结构新颖、功能独特的分子开关和分子导线具有重要意义。本文研究的主要内容是以二(2-噻吩基)为母体结构,通过引入咪唑环和金属后,考察其分子开关及分子导线的功能。具体内容如下：1.设计合成了一系列以咪唑杂环作为桥联结构的二噻吩乙烯共轭化合物,并用紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱研究了其光致变色性质和对离子的识别作用。结果表明,这类二(2-噻吩基)取代的咪唑类化合物表现出较好的光致变色性质和对Fe3+离子选择性识别,为设计Fe3+传感器提供了一种新的方法。2.设计合成了一系列以噻吩环、苯并噻吩环为桥联结构的双金属和三金属化合物,并采用电化学方法对其传递电子能力进行了测试。结果表明,双金属体系中,两金属间的桥链具有一定的电子传递能力,而在三金属体系中存在两条电子通路,其中Ru1到Ru2的分子线更能很好地传递电子。