超分子器件是近年来最令人瞩目和最为活跃的化学前沿领域之一。轮烷化合物是研究分子开关和分子马达等超分子器件的模型化合物之一。而含有金属离子或金属配合物的金属轮烷,不仅具有特殊的结构,而且具有电子迁移、能量传递和光、电、磁、机械运动等多种新颖性质。本论文开展了水溶性双核三联吡啶钌配合物和共轭金属轮烷的合成、结构表征及性质研究工作,具体研究内容如下:1.合成了水溶性双核三联吡啶钌配合物,所有化合物均未见文献报道,结构经~1H NMR和ESI-MS确认。光谱研究发现,中间导线上的取代基对双核配合物光谱性质影响很小。电化学研究表明,两端钌原子之间没有电子相互作用。2.合成了三联吡啶钌配合物为端基的共轭金属轮烷,其结构经~1H NMR、2DNOESY和ESI-MS表征确认。光谱研究表明,环糊精的包结作用降低了荧光发射强度。光电转换研究表明,金属轮烷的光电转换效率要高于对应的哑铃分子,并且双核配合物要高于单核配合物。电化学研究表明,两端钌原子之间没有电子相互作用。