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相对于昂贵的第五、六周期重金属元素，铜元素储量丰富、环境友好，其一价配合物具有与重金属配合物相似的室温磷光发射，然而由于低的氧化态和四面体配位构型，已报道的铜(Ⅰ)配合物多为离子型或多核中性配合物，而中性单核配合物的研究相对滞后。基于课题组前期工作，本论文以吡咯衍生物为基本配位单元，侧重于单核中性铜(Ⅰ)配合物的设计合成与性质表征，具体工作如下： 1、以含不同取代基的二吡咯甲川为主配体、芳基膦为辅助配体，合成了一系列中性单核铜(Ⅰ)配合物，除1，5，9-三苯基二吡咯甲川铜(Ⅰ)配合物由于空间位阻形成三配位结构外，其他配合物均是四配位四面体配位构型。所有配合物在230nm附近及450-540nm之间均显示了强的π-π*吸收，与经典铜(Ⅰ)配合物不同，在低能量处未观察到特征的金属向配体电荷转移(MLCT)跃迁。配合物在二氯甲烷溶液中的最大发射位于495-595nm之间，时间分辨荧光光谱测定了配合物的激发态寿命为5-8ns。负电荷配体共轭程度的增加使得激发态能级降低和金属-配体间相互作用减弱，进而导致MLCT跃迁禁阻，而有利于π-π*跃迁，从而使得这类配合物只表现出荧光发射。理论计算同样证实了配合物的最低能量吸收和发射均来自于配体内的电荷转移(ILCT)跃迁。 2、以2-(2’-吡啶基)吲哚(pyin)和2-(2’-喹啉基)吲哚)(quin)为主配体、芳基膦为辅助配体，合成了四个中性单核铜(Ⅰ)配合物，配合物均为扭曲的四面体配位构型。除在250nm附近强的π-π*跃迁外，[Cu(pyin)(PP)]型配合物在350-450nm之间宽的吸收谱带为MLCT跃迁，[Cu(quin)(PP)]型配合物的MLCT位于400-500nm之间。该系列配合物在室温下表现为双峰发射，主峰为MLCT跃迁，而肩峰归属为配体内电荷转移(ILCT)跃迁，配合物在PMMA薄膜中的光致发光效率在4.4-8.0％之间。时间分辨荧光光谱测试证实了配合物具有两种寿命差别较大的激发态，其中高能量的ILCT激发态寿命为纳秒级，能量较低的MLCT激发态寿命在1.17-1.59μs之间。理论计算同样表明了配合物的激发态是ILCT和MLCT的混合态。该系列配合物具有氧气传感性质，其中，用配合物[Cu(quin)(POP)](2b)制备的氧气传感薄膜具有响应快、可重复性强的特点，对氧气的响应时间<4s，真空荧光恢复时间<15s，同时配合物2b还具有比率荧光传感特性，610nm橙红光淬灭与410nm附近蓝色荧光增强的最大响应比达3.2。除与离子型铜(Ⅰ)配合物的能量转移机理相同外，这类中性铜(Ⅰ)配合物对氧气的传感机理还应包括了电子转移，抗衡离子的缺失和双齿辅助配体的稳定作用是其传感能力具有良好重复性的主要因素。 3、以2，2’-联苯并咪唑为配位单元、咔唑为树枝，通过收敛法合成了一系列树枝状中性和阳离子型铜(Ⅰ)配合物。紫外-可见吸收光谱显示中性铜(Ⅰ)配合物的特征MLCT吸收位于360-400nm，而阳离子配合物的MLCT吸收位于360-450nm。抗衡阴离子的缺失导致中性铜(Ⅰ)配合物电子云密度增加、带隙增大，相对于阳离子型铜(Ⅰ)配合物，中性铜(Ⅰ)配合物发射蓝移。咔唑树枝未改变核的发光性质，发光效率随树枝代数和数目增加而增加。二代树枝状阳离子型铜(Ⅰ)配合物薄膜态发光效率为43.9％，相应的中性配合物薄膜态发光效率达到47.6％。相对于溶液态发射，中性铜(Ⅰ)配合物仅红移10nm左右，而阳离子型配合物则红移70nm左右，说明了中性铜(Ⅰ)配合物具有更好的光谱稳定性。 4、通过在3，6-二叔丁基咔唑1位引入氮杂环形成双齿配体，合成了四个辅助配体为三苯基膦的中性铜(Ⅰ)配合物，其特征MLCT吸收分别位于384、399、447和460nm，以20wt％含量掺杂于PMMA薄膜中的最大发射分别位于441.5、473.5、545.0和578.5nm，光致发光效率为18.9-37.7％。配合物具有相近的Cu(Ⅰ)/Cu(Ⅱ)氧化电位，而还原电位主要由咔唑1位氮杂环决定，从而可以通过氮杂环的改变实现配合物带隙调节，进而调控配合物发光颜色。