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自从上世纪四硫富瓦烯(TTF)被合成和第一个有机导体TTF-TCNQ电荷转移复合物问世以来，人们对TTF衍生物在导电材料和超分子化学领域进行了广泛的研究。本论文设计合成了几种含有TTF单元的功能分子，对其性质和应用进行了研究。具体内容包括以下几个方面：
1．设计合成了两个新颖的含吡咯并TTF单元和硼原子的D-A分子。并通过紫外光谱、电化学、核磁及理论计算的方法，对它们进行了深入的研究。结果表明，氟离子的加入改变了分子内的电荷转移作用，溶液颜色发生变化，实现对氟离子的可视化检测。
2．设计合成了基于三蝶烯骨架，含有TTF单元和二苯并24-冠-8部分的新型大环主体分子。紫外光谱、ESR、电化学以及核磁研究表明，金属离子(Pb2+/Sc3+/Zn2+/Li+)的加入能够促进大环分子与醌分子的主客体作用以及诱导主客体之间的电子转移。
3．设计合成了水溶性的TTF衍生物。构建了以CB[8]为主体，TTF和醌为客体分子对的新型超分子体系。首次发现在水溶液中，客体分子对在CB[8]空腔中发生了电子转移作用。