氢化酶能够高效催化质子的还原和氢气的氧化。自从氢化酶的晶体结构被揭示以来，氢化酶活性中心的结构和功能模拟引起了人们的广泛关注。对[2Fe2S]模型配合物结构及电化学的研究，能够帮助人们更好地了解氢化酶活性中心的功能结构及产氢机理。研究者普遍认为，在靠近氢化酶活性中心位置存在着分子内的碱基，这些碱基能够俘获质子，辅助金属中心催化氢气的异裂或者氢气的生成。本论文通过向[2Fe2S]单元引入分子内含氮碱基，合成了一系列二铁二硫配合物，希望分子内碱基的引入能够起到摆渡质子的作用，即俘获溶液中的质子，并和负氢结合，形成氢键。本文合成了卡宾吡啶多齿配体NHC_MePy（1-methyl-3-（2-pyridyl）imidazol-2-ylidene）和NHC_diPic（1，3-bis（2-picolyl）imidazol-2-ylidene）。进而合成了不对称取代[2Fe2S]配合物（μ-pdt）[Fe（CO）₃][Fe（CO）（η²-L）] (L=NHC_MePy，2；NHC_diPic，4)和（μ-pdt）[Fe（CO）₃][Fe（CO）₂(NHC_diPic)]（3）。研究表明，配合物2和4双铁中心的电子云密度明显不同；配合物2表现出了高还原电位和低氧化电位的特性，其还原峰呈半可逆状态，说明其还原态比其它已报道的双取代[2Fe2S]配合物稳定；配合物2在乙腈溶液中能够高效催化质子（HOAc）还原。卡宾吡啶强供电子配体的引入使得配合物2能够还原质子（HOTf）生成铁氢化物[2H][OTf]，氢核磁研究表明该铁氢化物负氢H^-的化学位移介于端位负氢和对称双取代配合物（μ-pdt）（μ-H）[Fe（CO）₂（PMe₃）]₂⁺桥氢之间。以（μ-S）₂Fe₂（CO）₆为母体，合成了含分子内氮碱基的[NiFe₂]三核配合物[Fe₂（CO）₆（μ₃-S）₂{Ni（Ph₂PCH₂）₂NR}]（R=ⁿBu，9；Ph，10）。红外研究发现，配合物9和10的Fe-Fe键电子云密度比（μ-S）₂Fe₂（CO）₆的高。镍周围配位形式为平面四边形。电化学研究表明，配合物9只表现出铁的氧化还原特性，在乙腈视窗范围内没有观察到镍的氧化还原峰。配合物9和三氟甲磺酸反应生成氮上质子化产物[9H][OTf]，说明氮原子能够起到俘获和摆渡质子的功能。尽管质子化部位距离铁中心比较远，但仍影响到铁中心的性质，使得与铁配位的羰基红外吸收峰发生蓝移，循环伏安图中质子化物种的第一还原峰向阳极方向移动了330 mV。配合物2、[2H][OTf]、3、4、9、[9H][OTf]和10未见文献报道，通过红外光谱、核磁、X射线单晶衍射和元素分析（[2H][OTf]和[9H][OTf]未做元素分析）进行了表征。