本论文综述了自由基有机导体、自由基有机磁体以及磷光铱(III)配合物等有机功能材料的研究进展。基于自由基的有机导体包括以苝离子自由基、四硫富瓦烯及其衍生物离子自由基为电子给体的电荷转移复合物以及非那稀自由基、噻(硒)唑类自由基等单组分有机导体;基于自由基的有机分子磁体包括氮氧自由基、噻唑类自由基和verdazyl自由基等自由基分子磁体;磷光铱(III)配合物则包括发光颜色为红色磷光、绿色磷光、蓝色磷光和黄色磷光的配合物。本论文利用水热反应批量合成了负离子自由基锌(II)配位聚合物,以此为基础,在碱性条件下用EDTA作为萃取剂成功将金属离子去除,酸化后得到了基于2,3’-联咪唑[1,2-a]吡啶-2’-酮的两性离子(中性)自由基(Hbipo–?),发现它具有较高的导电率(σRT≈10–4 S cm–1)和温度依赖的磁化强度翻转现象(大于242 K)。两性离子自由基与高氯酸作用得到了其质子化的阳离子自由基和相应的高氯酸盐晶体,研究表明:由于固态一维π-堆积结构的不同,两种晶体显示了不同的发光及磁学性质,其中之一可用作潜在的白光发光材料并显示了长程铁磁性有序相变,磁有序温度达86 K。两个阳离子自由基高氯酸盐还展示了从铁磁性到反铁磁性的相变磁性,其中之一的磁相变温度接近室温(257 K)。在温和条件下,利用原位产生的KO2首次实现了芳香N-杂环体系C—N键的断裂,将Hbipo–?氧化成新的中性自由基:[2-(咪唑[1,2-a]吡啶-2-基)-2-氧-N-(吡啶-2-基)乙酰胺]?。晶体结构显示它具有一维π-堆积结构,磁性研究表明它存在两个铁磁有序相变,最高磁有序温度接近室温(Tc≈225 K),低温单晶结构分析较好地解释了其独特的磁性能。本文以上论述的全部自由基在溶液中均以抗磁性的π-二聚体形式存在,有“正常的”溶液NMR,固态时时EPR均在较低外磁场处出现了伴线峰,并呈现出强度和位置随外磁场变化而变化的各向异性特征。设计合成了以咪唑[1,2-a]吡啶-2-羧酸及其衍生物为辅助配体的系列新型磷光铱(III)配合物,其中一个配合物的发光覆盖了从蓝光到橙红光的范围,可用作潜在的白光发光材料;其他配合物的发光颜色为蓝紫光、绿光,从而实现了通过改变辅助配体在很宽的波长范围内调控磷光发光颜色。