در بخش اول این پایان نامه، پنج کمپلکس آلی فلزی و پلی پیریدیلی روتنیم (ii) و (iii) با فرمول های [ru(phen-diox)2cl2]•2h2o، [ru(phen-diox)2(ppy)](pf6)•0.6toluene•0.4acetone، [ru(tpy)2](pf6)2•dmf، [ru(dmso)2(ao)2cl2] و [ru(bpy)(tppz)cl](pf6)2•acetylacetone سنتز و شناسایی شدند. همچنین خواص الکتروشیمیایی، اسپکتروالکتروشیمیایی و مغناطیسی آن ها با روش های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. به منظور سنتز مشتق جدیدی از لیگاند phen-dione، برای اولین بار واکنش تراکمی لیگاند phen-dione با یک دی اُل بررسی شد. واکنش تراکمی اتیلن گلیکول با لیگاند phen-dione آزاد انجام نشد. در حالی که کمپلکس [ru(phen-dione)2cl2] یک اثر همیاری فلز را در این واکنش تراکمی نشان داد و منجر به انجام این واکنش تراکمی شد. محاسبات dft نشان دادند که پارامترهای انرژی و الکترونی در این واکنش تراکمی غیر عادی دخالت دارند. همچنین برهمکنش کمپلکس های [ru(phen-diox)3](pf6)2 و [ru(phen-diox)2(h2o)2](pf6)2 با fs-dna با روش های مختلف اسپکتروسکوپی uv-vis و فلوئورسانس، ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالس دیفرانسیلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که هر دو کمپلکس از طریق اتصال شیاری با fs-dna برهمکنش دارند و برهمکنش کمپلکس [ru(phen-diox)2(h2o)2](pf6)2 با fs-dna قوی تر است. مطالعه sec uv-vis کمپلکس [ru(bpy)(tppz)cl](pf6)2 در حلال استونیتریل، یک رفتار ردوکس برگشت پذیر را نشان داد. ممان مغناطیسی این کمپلکس با روش اوانس µb 79/1 به دست آمد. کمپلکس [ru(dmso)2(ao)2cl2] به عنوان اصلاح گر در تهیه الکترود اصلاح شده نانوکامپوزیتی cpe/ru(ii)/zno/cnts به کار برده شد و اثر الکتروکاتالیستی بالایی را در اندازه گیری همزمان آسکوربیک اسید، nadh و فولیک اسید نشان داد. کمپلکس [ru(tpy)2](pf6)2 برای اصلاح خاک رس در تهیه نانو هیبرید کمپلکس فلزی- کلوزیت استفاده شد. در بخش دوم این پایان نامه، کمپلکس های پلی پیریدیلی از نیکل (ii) سنتز و شناسایی شدند. دیاگرام ortep کمپلکس [ni(tppz)2](pf6)2•ch3cn نشان داد که در ساختار آن مرکز ni(ii) شش کوئوردینه است و آرایش هندسی اطراف آن هشت-وجهی منحرف شده می باشد. همچنین خواص مغناطیسی و الکتروشیمیایی و آنالیز وزن سنجی حرارتی کمپلکس [ni(dipic)(phen)(h2o)]•4h2o مورد بررسی قرار گرفت. ممان مغناطیسی موثر این کمپلکس با روش اوانس µb 89/2 به دست آمد. رفتار جفت ni(ii/i)در این کمپلکس برگشت ناپذیر بود. در بخش سوم این پایان نامه، پنج کمپلکس آلی فلزی پالادیم (ii) و (iv) با فرمول های [pdme2(cod)]، k[pdme2(tp*)]، [pdme3(tp*)]، [pdme2(tp*)(pmbd)] و [pdme2(tp*)(pbbd)] سنتز و شناسایی شدند. اکسایش کمپلکس k[pdme2(tp*)] به دو روش هوازی و غیر هوازی مورد بررسی قرار گرفت. در اکسایش غیر هوازی، کمپلکس های پایدار [pdivme2(tp*)(pmbd)] و [pdivme2(tp*)(pbbd)] به عنوان نخستین کمپلکس های pd(iv) با لیگاند آریل دیآزونیدو به ترتیب در اثر اکسایش کمپلکس k[pdiime2(tp*)] با نمک های pmbd-bf4 و pbbd-bf4 به عنوان اکسید کننده، به دست آمدند. اکسایش هوازی کمپلکس k[pdme2(tp*)] نیز در حلال استون، منجر به تولید کمپلکس [pdme3(tp*)] شد. واکنش پذیری بالای مشاهده شده برای کمپلکس k[pdme2(tp*)] در اکسایش هوازی آن ممکن است به دلیل توانایی لیگاند tp* در پایداری کمپلکس هشت وجهی pd(iv) باشد. ترمولیز کمپلکس های pd(iv) سنتز شده به منظور بررسی واکنش پذیری آن ها در تشکیل پیوند c–x (x = c و n) در دمای c? 70 در حلال c6d6 با روش 1h nmr مورد مطالعه قرار گرفت. واکنش پذیری کمپلکس [pdme3(tp*)] نسبت به واکنش حذف کاهشی و تشکیل پیوند c–x در مقایسه با کمپلکس [pdme2(tp*)(pmbd)] به دلیل پایداری بیشتر آن که در نتیجه آرایش نسبتاً متقارن شبه-c3v است، کمتر می باشد.