三核钌化合物[Ru3(μ3-O)(μ-OAc)6(L)(L′)(L″)]n由于具有良好的配位取代反应性、多步氧化还原行为，丰富的混合价化学以及良好的催化性能而被广泛研究。本文利用三核钌化合物[Ru3(μ3-O)(μ-OAc)6(py)2(CH30H)](PF6)(1)为起始原料，通过轴向或桥联配体取代，与不同类型的氮杂环或膦配体进行分子组装，设计合成了一系列新的三核钌簇为结构单元的单聚体和二聚体。化合物采用硅胶或三氧化铝柱色谱方法分离和提纯。运用元素分析、单晶X-射线衍射、电喷雾质谱、核磁共振氢谱、紫外-可见-近红外吸收光谱和红外光谱等分析手段对这些化合物进行了表征；运用循环伏安和差分脉冲伏安研究了它们的氧化还原性能。尝试将具有光致变色特性的有机膦取代的二噻酚基乙烯体系引入到三核钌簇中，探讨了这类新的化合物的光致变色和电致变色行为。包括以下几方面的研究内容：　　 ⑴吡唑基哒嗪氮杂环配体取代桥联醋酸根形成的三核钌化合物。在室温下，吡唑基哒嗪氮杂环配体与氧化态为Ⅲ，Ⅲ，Ⅲ的三核钌起始物1发生配位取代反应，导致氮杂环配体取代了母体三核钌簇中的一个桥联醋酸根，生成了稳定的氧化态为Ⅲ，Ⅲ，Ⅱ的三核钌簇衍生物。对这几个化合物进行了结构、谱学和电化学的研究。结果表明，吡唑基哒嗪氮杂环配体取代母体化合物中的一个醋酸根显著地影响了三核钌化合物的电子和氧化还原性质，桥联配体取代稳定了低价态Ⅲ，Ⅲ，Ⅱ三核钌簇衍生物的形成。　　 ⑵联吡唑配体取代桥联醋酸根形成三核钌簇二聚体。为了研究三核钌簇之间的电子传递，设计合成了二(吡唑哒嗪基)-联吡唑类配体。这些联吡唑氮杂环配体与三核钌起始化合物1反应，得到了三核钌簇单聚体和二聚体衍生物。联吡唑氮杂环配体取代了母体化合物中的一个桥联醋酸根，三核钌簇结构单元的氧化态由Ru3Ⅲ，Ⅲ，Ⅲ变为Ru3Ⅲ，Ⅲ，Ⅱ。电化学和吸收光谱研究结果表明，联吡唑氮杂环配体显著地影响了三核钌簇的电子和氧化还原性质，但没有观察到二聚体中两个三核钌簇之间显著的电子相互作用。　　 ⑶1，2，4三嗪配体取代桥联醋酸根形成三核钌簇单聚体及二聚体。通过三嗪配体分别取代三核钌化合物1中的一个桥联醋酸根配体，我们定向合成了三核钌单聚体以及二聚体。应用各种光谱和电化学等分析手段对这些化合物进行了表征。三嗪配体通过取代三核钌化合物1的一个桥联醋酸根，一个轴向配位吡啶和一个轴向配位甲醇，并呈现μ-η1(N)，η2(N，N)的配位模式，使这些化合物都稳定在Ru3Ⅲ,Ⅲ,Ⅱ低氧化态。通过对这些化合物的循环伏安和差分脉冲伏安的研究，发现这类配体对三核钌簇的电子和氧化还原性质的影响比吡唑基哒嗪配体更加显著。在二聚体中，三嗪配体桥联了两个不同配位模式的三核钌簇单元，形成了μ4-η1(N)，η2(N，N)，η1(C)，η2(N，N)的配位模式。研究表明两个三核钌簇单元通过桥联的三嗪配体存在着较强的电子相互作用。　　 ⑷二噻酚基乙烯双膦桥联的三核钌化合物。在三核钌化合物中引入具有光致变色效应的二噻酚基乙烯类双膦配体，通过轴向取代反应，设计合成了三核钌Ru3Ⅲ，Ⅲ，Ⅲ的单聚体和二聚体，重点研究这些三核钌衍生物的光致变色和电致变色行为，在光照或氧化还原的驱动下，三核钌衍生物发生多种形式的可逆的颜色变化过程。通过化学还原得到相应的单(双)电子还原的三核钌还原产物，并伴随明显的颜色变化。它们也表现出明显的光致变色效应，通过紫外光的照射能够发生环化反应，导致明显的颜色变化。同样的，通过可见光的照射，闭环体系能够发生开环反应。还原态Ru3Ⅲ，Ⅲ，Ⅱ化合物的环化过程导致了氧化态的升高，得到了对应的Ru3Ⅲ，Ⅲ,Ⅲ氧化态的闭环体。而Ru3Ⅲ,Ⅲ,Ⅲ氧化态的化合物的环化和开环过程是循环可逆的。