双环戊二烯基金属羰基配合物的研究进展是当前金属化学的热点之一。单桥连双环戊二烯基金属羰基配合物是其中非常重要的一类双环戊二烯基金属配合物。对于单桥连双环戊二烯基金属配合物,桥连基团的结构、环戊二烯基环上取代基种类和数目都会对桥连双环戊二烯基金属配合物的结构和反应性能产生重大的影响,从而使这类双环戊二烯基双核金属配合物在有机合成反应中具有很广泛地应用。对该类配合物的深入研究,对于丰富和发展金属有机化学的基础理论,探索和发现新型高活性的催化剂,均具有重要的意义。本文合成了6个单桥连双环戊二烯基双核铼或钼羰基化合物,分离并鉴定了所得单桥连双环戊二烯基双核铼羰基配合物的结构,考察了桥连原子对配合物结构的影响;重点研究了单桥连双核铼羰基化合物与单桥连双核钼羰基化合物催化Friedel-Crafts烷基化反应的活性,优化了催化剂体系和反应条件,考察了影响催化活性的因素,探讨了单桥连双核铼羰基化合物与单桥连双核钼羰基化合物催化Friedel-Crafts烷基化反应的可能机理。主要研究内容如下:(1)本论文合成了3个单桥连双环戊二烯基配体(C5H5)R(C5H5)[R=C(CH3)2(1),C(CH2)5(2),Si(CH3)2(3)],将其与Re2(CO)10或Mo(CO)6在加热回流的条件下反应,分离得到了3个单桥连双环戊二烯基双核铼羰基配合物[(η5-C5H4)2R][Re(CO)3]2[R=C(CH3)2(4),C(C5H10)(5),Si(CH3)2(6)]和3个单桥连双环戊二烯基双核钼羰基配合物[(η5-C5H4)2R][Mo(CO)3]2[R=C(CH3)2(7),C(CH2)5(8),Si(CH3)2(9)];其中用X-射线单晶衍射分析测定了双核铼配合物5、6的晶体结构,结果表明:配合物4~6中未形成Re-Re键,配合物7~9中形成Mo-Mo键,对比配合物4~9可发现,桥连原子的种类和结构会影响所形成的配合物的键角和键长,以及茂环的二面角大小和扭转角的大小,在配合物7~9中,也影响到Mo-Mo的键长。(2)研究了铼配合物4~6分别催化不同苯衍生物与多种烷基化试剂的Friedel-Crafts烷基化反应。结果表明:金属铼羰基配合物对Friedel-Crafts烷基化反应因苯衍生物和烷基化试剂的不同而表现出不同的活性。铼金属羰基配合物在催化Friedel-Crafts烷基化反应中,与传统的催化剂相同,均为Lewis酸,但是该类铼金属配合物催化剂具有用量少、反应条件温和、后处理简单、环境污染小,接近绿色化学等优点。(3)研究了钼配合物7~9与邻四氯苯醌共同作用,催化不同苯衍生物与多种烷基化试剂的Friedel-Crafts烷基化反应。结果表明:金属钼羰基配合物/邻四氯苯醌对Friedel-Crafts烷基化反应因苯衍生物和烷基化试剂的不同而表现出不同的活性。钼金属配合物/邻四氯苯醌在催化Friedel-Crafts烷基化反应中,与传统的催化剂相同,均为Lewis酸,但是该类钼金属配合物催化剂具有用量少、催化剂可回收使用、反应条件温和、后处理简单、环境污染小,接近绿色化学等优点。(4)用1H NMR、13C NMR、IR光谱及元素分析等手段对合成的新化合物及催化反应的产物进行了表征。