对于电磁双功能材料的研究是目前合成与材料化学领域的研究热点,该领域最初的起源要追溯到对于四硫代富瓦烯（TTF）的研究。从发现第一个有机金属（TTF）（TCNQ）以来,TTF的衍生物已经不仅仅可以作为有机导体的构筑模块,同时也在分子机器、有机磁体、有机场效应晶体管、太阳能电池和非线性光学材料等方面得到广泛应用,其中最活跃的研究要属合成多功能分子基材料。设计一个同时具有导电性和磁性的分子（材料）特别吸引了很多化学和物理学家的兴趣。实现这一目标的方法就是在有机供体π电子和定域的顺磁离子d电子间建立耦合π-d相互作用,而实现π-d相互作用通常可以采用两种方法:（a）通过空间的相互作用来实现π-d相互作用,但此类相互作用会比较弱;（b）使两个体系通过化学键相连,从而有效地实现π-d相互作用。为了设计具有强π-d相互作用的双功能材料,我们成功地合成了四种带有配位基团的新颖TTF衍生物。并利用1-（4-（tetrathiafulvaleneyl）phenyl）ethanone （TTF-PEO）和1-（4-tetrathiafulvalyphenyl）-4,4,4-trifluorobutane-1,3-dione （TTF-ph-tfacH）分别制备出溶剂依赖的CuBr₄2?电荷转移盐和金属MII（M = Zn, Co）配合物。这将为新型分子基电磁一体化材料提供理论和实验基础。研究工作主要包括以下四部分内容:1、合成出作为电磁一体化材料前躯体的四中新颖的TTF衍生物,并且通过质谱、红外、紫外和核磁进行结构表征。其中N-（tetrathiafulvalen-4-ylmethylene）-1,2,4-triazol-4-amine （1） , 4′-tetrathiafulvaleneyl- 2,2′:6′,2″-terpyridine （2） , 1-（4-（tetrathiafulvaleneyl）phenyl）ethanone （TTF-PEO） （3）和1-（4-tetrathiafulvalyphenyl）-4,4,4-trifluorobutane-1,3-dione （TTF-ph-tfacH） （4）分别带有单取代的三氮唑、三联吡啶、苯乙酮和β-二酮配位基团。这四种化合物的循环伏安测试成功地将TTF分步氧化为阳离子自由基和双阳离子,显示出可逆的单电子氧化过程。它们的电化学行为与母体TTF相似,因此它们应该可以作为优良的供体材料得到广泛的应用。同时每种化合物均为单取代的非对称分子,因此该类化合物在非线性光学材料领域可能有潜在的应用。2、通过改变溶剂的方法方便地实现了调节TTF-PEO的电荷转移量为+1和+2,分别合成出化合物（TTF-PEO）₂CuBr₄ （5）和（TTF-PEO）₂（CuBr₄）₂·CH₂Cl₂·CH₃CN （6）,晶体结构分析表明它们分别属于三斜的Pī和正交的Pbca空间群。含有单取代基的TTF-PEO有利于有效地缩短有机供体与顺磁离子间的距离,这一点体现在5中具有最短的Br···S距离,预示着在TTF-PEO+·电子供体和CuII离子间通过Br···S···Br···S超交换作用可能存在强的π-d相互作用。具有反铁磁行为的化合物5在110-120K观察到了相转变的发生,是目前已报道的该类化合物中最高的相变温度。3、TTF-ph-tfac烯醇阴离子具有很强的配位能力,与金属氯化物（Zn和Co）螯合配位分别生成了配合物Zn（TTF-ph-tfac）₂（CH₃OH）₂ （7）和Co（TTF-ph-tfac）₂（CH₃OH）₂ （8）,每个中心金属都桥连两个TTF-ph-tfac配体。电化学行为的测试预示着该体系可以作为电磁双功能材料的前躯体。8的磁性测试显示中心金属间是弱的反铁磁相互作。4、合成并通过单晶X-射线衍射表征了四个新颖的铜化合物,一维链化合物{[Cu（terpyOH）（phth）]·H₂O}_n （9）,双核化合物[Cu2（terpyO）₂（phth）（H₂O）₂]·11H₂O （10）,单核化合物[Cu（terpyOH）（SO4）（H₂O）]·2H₂O （11） and [Cu（terpyOH）₂]·（HBTC）·2H₂O （12） （terpyOH = 4′-羟基-2,2′:6′,2″-三联吡啶, phth =邻苯二甲酸,BTC =均苯三酸）。在9中,邻苯二甲酸阴离子桥连CuII中心形成了一个无限的Z型链。在10中存在的（H₂O）16和（H₂O）10水簇形成了一个2D含水层。一个通过氢键形成的近乎平面的S型和Z型水链分别在11和12的晶体结构中观察到。在12中,Cu（II）中心是六配位的,这与五配位的化合物9,10和11是不同的。并且在合成化合物11的过程中,发现在水热条件下4′-溴代-2,2′:6′,2″-三联吡啶发生原位反应生成terpyOH分子。通过对比这些化合物的晶体结构可以发现,当用terpyOH分子通过氢键作用构筑水分子簇的时候,控制体系的pH值使其脱去质子将是非常有利的。