在分子间弱相互作用中,氢键存在最为普遍,且最具代表性。与共价键相比,氢键更容易受到压力和温度的调控,诱发晶体结构的改变。由于物质的晶体结构与其物理化学性质息息相关,因此研究高压和低温极端条件下氢键有机晶体的变化,有利于探究结构与性能的本构关系,从而为设计含氢键的功能材料奠定基础。首先,采用四圆单晶X射线衍射仪研究了典型的氢键有机晶体三羟甲基氨基甲烷（THAM）单晶的低温相变。随着温度降低,晶体中氢键的平均强度增加。在190 K时,THAM单晶中氢键发生扭曲变形,导致二级相变发生。此外发现THAM晶体a轴在低温下有明显的负热膨胀,其机理主要是:与a轴方向几乎平行的骨架O₁-C₂-C₁-C₄-O₃中,C-O键在低温下反常延伸,导致a轴的负热膨胀。其次,利用金刚石对顶砧装置和四圆单晶X射线衍射仪研究了THAM单晶的高压相变。实验结果表明THAM约在1.53 GPa时发生相变。结合第一性原理计算,本文提出其相变机制是THAM在压力作用下形成新氢键导致可逆相变。同时在1.53².67 GPa,THAM晶体c轴有很大的负线压缩率,这是由于氢键N₁-H₂…O₂的形成导致与c轴方向近似平行的骨架N₁-C₁-C₃-O₂伸长,压力增加氢键平均强度增加使得骨架持续伸长,导致c轴的负线压缩。最后,利用金刚石对顶砧装置结合四圆单晶X射线衍射仪和拉曼光谱仪研究了p-PHCN-DHA单晶的高压相变。结果发现p-PHCN-DHA在0.1⁰.31 GPa发生相变。其相变机制是高压使分子内空间位阻效应增大,导致苯环和环外碳碳双键的伸缩变形,从而导致相变。