电子转移在物理、化学以及生物体系中是很常见的,混价化合物作为最简单的模型已被广泛用来测试电子转移。端基二茂铁取代的含氮杂环化合物可以作为研究混价化合物电子转移的基本模型,近年来引起了人们的高度关注。通常采用循环伏安法来研究分子内电子转移过程,而光谱电化学法将光谱学和电化学相结合,能够提供物质氧化态和还原态的光谱信息,相比循环伏安法能够更为直观的观测到化合物的电子转移过程,因此,本论文将双核茂铁作为电化学信号基团,分别引入到咔唑环的3,6位和吡唑环的4,5位,并在含氮杂环的氮原子上引入不同的取代基,构建10个新型的含氮杂环桥联双二茂铁化合物,利用电化学和光谱电化学研究以上这些化合物的电子转移过程。主要的研究内容如下:1.设计合成了四个咔唑环桥联的对称型双二茂铁化合物2-9-2-12,并运用IR、MS、1HNMR、13CNMR及HRMS对化合物结构进行了表征。并测试了其电化学性质和光谱电化学性质。电化学研究表明,所有化合物都具有很好的氧化还原-口」可逆性。光谱电化学研究发现,化合物2-9-2-12都属于第Ⅲ类混合价化合物体系,其IVCT吸收峰强度大小:2-9-<2-11+<2-10-。说明在咔唑环的氮原子上引入甲基或苯基都会增强目标分子两个茂铁之间的相互作用。值得注意的是化合物2-12在任何氧化状态下都没有出现IVCT吸收峰,说明在咔唑环和二茂铁中间插入乙炔基团会大大减弱目标分子两个茂铁之间的相互作用。2.设计合成了六个吡唑环桥联的不对称型双二茂铁化合物3-4-3-9,并运用IR、MS、;HNMR、13CNMR及HRMS对各个结构进行了农征,并测试了其电化学性质和光谱电化学性质。电化学研究发现,化合物都具有很好的氧化还原可逆性。光谱电化学研究表明,化合物3-4-3-9都属于第Ⅲ类混合价化合物体系,其IVCT吸收峰强度大小:3-6+<3-5+<3-4+<3-9+<3-8+<3-7+。说明在吡唑上引入氟基等吸电了基团会增强目标分子两个茂铁之间的相互作用,在吡唑上引入甲基等给电子基团会减弱目标分子两个茂铁之间的相互作用。