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本论文合成了6种NITR类型的氮氧自由基,并对其中未见文献报道的4-叔丁基苯取代的氮氧自由基NITpt-BuPh（NITpt-BuPh=4,4,5,5-四甲基-2-（4’-叔丁基苯基）-咪唑啉-3-氧化-1-氧基自由基）进行了ESR表征和单晶结构测试。采用过渡金属和吡啶取代的功能化氮氧自由基为自旋载体,以2,4-吡啶二甲酸、反丁烯二酸、亚氨基二乙酸、二氰胺为桥联配体设计、合成了7个氮氧自由基-过渡金属配合物,应用元素分析、红外光谱、变温磁化率等手段对配合物进行了表征和性质研究,并解析了它们的晶体结构。合成了三个以2,4-吡啶二甲酸根为桥联配体的配合物。配合物[Mn（NIT4Py）（2,4-PDA）（H2O）2]（1）由双核分子构成。分子中两个2,4-吡啶二甲酸根采取单齿和双齿螯合两种配位方式分别与两个Mn（Ⅱ）配位,形成一个双核分子,每个Mn（Ⅱ）都采取六配位的畸变八面体构型。分子间通过配位水和2,4-吡啶二甲酸根上的羧基形成氢键,形成一个二维网络结构,Mn（Ⅱ）与自由基之间表现出弱铁磁偶合作用。配合物{[Co（NIT4Py）（2,4-PDA）（H2O）2]}n（2）中2,4-吡啶二甲酸根采取单齿和双齿螯合两种配位方式分别桥联两个六配位的Co（Ⅱ）离子形成一维链状结构,链间通过配位水和2,4-吡啶二甲酸根上的羧基形成氢键,最终形成了二维双层网络结构,Co（Ⅱ）与自由基之间表现出弱的反铁磁相互作用。配合物{[Zn（NIT4Py）（2,4-PDA）（H2O）2]}n（3）与配合物（2）结构相似。合成了两个以反丁烯二酸根为桥联配体的一维链状配合物。配合物{[Zn（NIT4Py）（fum）（H2O）2]·H2O}n（4）中反丁烯二酸根以双单齿桥联的方式连接两个五配位的Zn（Ⅱ）,形成一维链结构,链间通过溶剂水、配位水和羧基氧之间的氢键连接成二维双层网络结构。配合物{[Co2（NIT4Py）4（fum）2（H2O）4]·（H2O）2}n（5）中含有两种结构非常相似的一维链,链中反丁烯二酸根以双单齿桥联的方式连接相邻的两个六配位Co（Ⅱ）离子。链间通过溶剂水、配位水和羧基氧之间的氢键连接成一个二维网络结构,Co（Ⅱ）与自由基之间表现出弱的反铁磁相互作用。以亚氨基二乙酸根为桥联配体合成了配合物[Cu（NIT4Py）（IDA）]（6）。配合物中亚氨基二乙酸采取三齿和单齿两种配位方式桥联两个Cu（Ⅱ）离子,形成一维之字链,链间通过亚氨基二乙酸的N原子及羧基上未配位O原子形成的氢键连接成一个二维网络结构。以二氰胺为配体合成了由单核分子构成的配合物Cu（NIT4Py）2[N（CN）2]2（H2O）2（7）。本论文拓展了过渡金属—氮氧自由基配位体系的研究范畴,对这些配合物进行了变温磁化率的测试,探讨了性质与结构的关系,提出了可能的机理,为设计、合成新的多功能分子基磁性材料提供了科学依据。