本论文主要研究了一系列新型具有刚性结构的二茂铁亚胺及其环金属化合物的合成、表征、电化学性质及在催化Heck反应中的应用。共分以下四部分： 1．新型具有刚性结构二茂铁亚胺的合成 以α-羰基-1，2-四亚甲基二茂铁1和芳胺为原料，共合成了三种二茂铁亚胺2a～2c，均经红外、核磁氢谱、元素分析、高分辨质谱表征，其中2a通过单晶X-射线衍射进一步确证了结构。 2．新型具有刚性结构二茂铁亚胺汞化物、二茂铁羰基汞化物的合成及表征 以二茂铁亚胺2a为原料，合成了新型二茂铁亚胺汞化物3a，经红外、核磁氢谱、元素分析、高分辨质谱及单晶X-射线衍射表征了其结构。 通过合成此具有刚性结构的二茂铁亚胺，限制了二茂铁上取代基的自由旋转，对其进行汞化反应研究，进一步探讨了汞化反应可能的机理。实验结果表明：Hg原子只进攻取代茂环上N原子的邻位，形成N、Hg之间配位的环金属化产物。这进一步证实了N原子对反应具有一定的导向作用。作为对比，对化合物1进行汞化反应，产物为4a和4b，经红外光谱、核磁共振谱及元素分析表征。其中4a为主产物，4b为副产物。为了进一步解释4b生成的原因，进行了量化计算。计算表明，在取代茂环的3，5位电子云密度相近，且氧原子配位能力弱于氮原子，并以5位汞化产物为主。