金属一氧化硫配合物是催化和生物化学过程中的重要中间体。为了更好地理解一氧化硫作为配体在这些过程中的作用,合成相应的模型配合物,并对金属中心参与一氧化硫活化过程的具体机制进行深入研究是十分必要的。然而一氧化硫分子在常温常压下极易发生歧化反应,因此制备并表征金属一氧化硫配合物仍是一个具有挑战性的课题。除了小部分多核金属桥连一氧化硫配合物之外,单核金属一氧化硫配合物由于其高度不稳定性而鲜有报道。在本论文中,利用亚硫酰氟（SOF2）作为反应前体,通过其与激光溅射产生的金属原子发生原子转移反应制备了钪族和钛族金属一氧化硫配合物,并利用低温基质隔离技术将其捕获在4K的低温碘化铯窗片上,然后采用傅里叶变换红外光谱仪进行表征和分析。结合同位素取代实验和密度泛函理论计算,确定了产物的配位结构、电子结构、成键特性和反应机理等信息。主要研究结果如下:（1）钪族金属原子与SOF2发生反应形成一氧化硫配体侧配位的金属一氧化硫配合物MF2（η~2-SO）（M=Sc,Y,La）,在B3LYP水平下的计算结果显示,产物分子具有非平面Cs对称性和双重态基态（~2A’’）。MF2（η~2-SO）中的S-O键键长约为1.59（?）,S-O伸缩振动频率约在900 cm-1左右,接近相同计算水平下SO-离子的键长和频率。分子轨道分析表明,金属中心与SO配体间发生了单电子转移,未成对电子位于SO的反键3π轨道上,因此形成的配合物也可以形式上表示为[（MF2）+（SO）-]。由钪族金属与SOF2反应生成MF2（η~2-SO）配合物是一个高度放热的过程,整个反应起始于SOF2的一个氟原子转移到金属形成中间体MF（SOF）,随后通过第二个氟转移形成产物MF2（η~2-SO）。其中第二个氟转移过程中存在一个较低的能垒（＜2 kcal/mol）,导致MF（SOF）形成所释放的能量足以克服这一能垒,这也是光谱中并未检测到中间体MF（SOF）的主要原因。（2）钛族金属原子与SOF2发生反应同样形成侧配的一氧化硫配合物MF2（η~2-SO）（M=Ti,Zr,Hf）,这些产物具有非平面Cs对称性和单重态的基态（~1A’）。与钪族反应产物相比,钛族MF2（η~2-SO）的S-O伸缩振动频率(810-700cm-1)明显降低,S-O键长（～1.74（?））显著增加,这表明SO在与钛族金属中心配位时被高度活化,这也与成键分析的结果一致。尽管钛族MF2（η~2-SO）的结构类似,但是Ti F2（η~2-SO）,Zr F2（η~2-SO）和Hf F2（η~2-SO）中SO的活化程度却有所差别,Ti F2（η~2-SO）中SO的振动频率介于相同水平计算（B3LYP）得到的SO-和SO2-频率之间。所以如果对比过氧化合物(O22-)和超氧化合物（O2-）,可以认为Ti F2（η~2-SO）中的SO配体具有介于过氧化合物和超氧化合物之间的特征,而Zr F2（η~2-SO）和Hf F2（η~2-SO）中SO配体在形式上更接近于过氧化合物。另外,自然布居分析结果也表明钛族金属一氧化硫配合物中的M=S键存在一定程度的双键特征。