鉴于[Fe-Fe]氢化酶具有非寻常的结构及其高效催化质子还原生成氢气的独特功能,近年来有关[Fe-Fe]氢化酶仿生化学的研究受到了人们广泛的关注。为了丰富和发展[Fe-Fe]氢化酶的化学模拟工作,本论文设计合成了一系列新型的含氮杂卡宾配体的[Fe-Fe]氢化酶活性中心模型物,并对它们的结构、性质和催化产氢功能进行了研究,取得了如下创新性成果： 1.合成了13个新型[Fe-Fe]氢化酶活性中心模型物,它们均经过元素分析、IR、1H NMR表征,部分化合物还经13C NMR表征,并运用X-射线衍射技术测定了其中11个模型物的单晶结构。 2.通过N-官能团化的氮杂丙撑桥(ADT)类模型物[(μ-SCH2)2NR]Fe2(CO)6(R=P-MeOC6H4或P-MeCO2C6H4)的直接羰基取代反应,合成了5个含氮杂卡宾配体的(ADT)类模型物。除用元素分析、IR、1H NMR、13C NMR表征外,还测定其中4个模型物的单晶分子结构,并研究了其中一个代表物的电化学性质,提出了催化质子还原生成氢气的机理。 3.通过丙撑桥(PDT)类模型物[(μ-SCH2)2CH2]Fe2(CO)6或[(μ-SCH2)2CH(OCOC6H5)]Fe2(CO)6与氮杂卡宾配体进行羰基取代反应,合成了6个含氮杂卡宾配体的(PDT)类模型物,它们均经过元素分析和谱学表征,并通过X-射线衍射技术进一步确证了它们的单晶分子结构。研究了其中一个代表物在弱酸存在下电化学催化质子还原成氢气的能力,并提出了催化机理。 4.合成了1个具有醚链的活性中心模型物[(μ-SCH2OCH2OCH2S-μ)]Fe2(CO)6,除用元素分析和谱学表征外,还测定它的单晶分子结构。利用氧化脱羰配体取代反应合成了1个新的含膦配体的具有醚链的模型物[(μ-SCH2(CH2OCH2)3CH2S-μ]Fe2(CO)5(PPh3),用元素分析、IR、1H NMR、13CNMR及31P NMR表征它的结构。