环金属铱配合物具有量子效率高、发光颜色易于通过配体结构调节、Stokes位移大、激发态寿命长和抗光漂白能力强等优点，在有机电致发光磷光掺杂材料、生物成像和电化学发光等领域具有广泛的应用。本文围绕OLED蓝光掺杂材料、生物成像染料和电化学发光试剂的开发，以新型环金属铱配合物的设计合成为主要工作内容，主要包括以下四个部分：　　⑴辅助配体的取代基效应对2，4-二氟苯基吡啶环金属铱配合物光谱性质的影响。设计合成了以2，4-二氟苯基吡啶作为主配体，带有不同电子效应取代基的吡啶羧酸(pic)和喹啉羧酸(qui)作为辅助配体的两组环金属铱配合物（FIrpic系列和FIrqui系列），系统研究了辅助配体上的取代基对环金属铱配合物光物理性质的影响，其结果表明:在辅助配体上引入给电子效应取代基-OMe能提高环金属铱配合物的光致发光量子效率，而吸电子效应取代基-F和-CF3则会降低其光致发光量子效率。新的蓝光掺杂材料FIrpic-OMe，其光致发光量子效率从目前常用的蓝光掺杂材料FIrpic的0.68提高到0.73，而制备出的OLED器件在100cd/m2亮度下的电流效率相比FIrpic提高了0.61 cd/A。　　⑵系统研究混配型环金属铱配合物的酸诱导辅助配体解离和被取代。在我们课题组已有工作的基础上，并结合最新的研究报道，对酸诱导解离混配型环金属铱配合物的转化产物进行了深入系统的研究。在本部分工作中我们系统研究了混配型环金属铱配合物Ir(LC^N)2LO^O和Ir(LC^N)2LN^O在不同酸（三氟乙酸和盐酸）及不同溶剂体系（乙腈和氯仿）中的稳定性及相应的解离转化产物。结果表明:Ir(LC^N)2LO^O和Ir(LC^N)2LN^O两类混配型环金属铱配合物在三氟乙酸酸化的乙腈体系中会最终转化为乙腈溶剂化配合物[Ir(LC^N)2(NCCH3)2]+;由于氯离子的配位能力强于乙腈，所以在盐酸酸化的体系中会转化为氯桥配合物[Ir(LC^N)2(μ-Cl)]2，其与溶剂体系无关;并进一步通过实验证明了乙腈溶剂化配合物[Ir(LC^N)2(NCCH3)2]+在盐酸酸化的体系中也会转化为氯桥配合物[Ir(LC^N)2(μ-Cl)]2。　　⑶新型氮杂环卡宾环金属铱配合物细胞成像染料。针对目前用于细胞成像研究的环金属铱配合物大部分都是基于C^N主配体和N^N辅助配体的阳离子型结构，我们设计合成了一系列新型的氮杂环卡宾环金属铱配合物，对其进行了光物理、电化学性质研究和理论模拟计算，并首次将这类C^C主配体结构的环金属铱配合物应用于细胞成像领域。　　⑷含2-苯基喹啉配体结构的环金属铱配合物的电化学发光性质研究。系统研究了含2-苯基喹啉结构的一系列环金属铱配合物在乙腈溶剂体系中的电化学发光性质，并在同等实验条件下与商品化的电化学发光试剂Ru(bpy)32+做了比较。研究结果表明:这些含2-苯基喹啉配体的环金属铱配合物在乙腈体系中的电化学发光效率均高于同等实验条件下的Ru(bpy)32+，并且采用甲基修饰后的2-苯基喹啉配体，其相应的环金属铱配合物的电化学效率会得到进一步的提升。