金属羰基化合物在多相和均相催化（例如,费托合成、烯烃醛化、醇合成、乙酸的合成）等领域发挥着重要的作用。硼由于缺电子,可形成多中心键的成键方式,使得硼羰基化合物有可能拥有特殊的结构和成键特征。稀土金属的价电子也比较少,倾向于形成稳定的高配位羰基化合物,有助于研究配位化学中金属与配体的成键特征。离子型金属羰基化合物由于带有电荷,易于探测和尺寸选择,研究居多;中性金属羰基化合物由于缺乏电荷,难于探测和尺寸选择,实验研究非常困难。本论文利用课题组自主研制的基于大连相干光源的中性团簇红外光谱实验装置,测量了中性硼羰基化合物和稀土金属羰基化合物的红外光谱,与理论计算相结合,揭示了它们的几何和电子结构、成键特征及相应演化规律,主要内容如下:（1）利用基于大连相干光源的中性团簇红外光谱实验方法,测量了 B4（CO）3的红外光谱,结合量子化学理论计算,揭示了硼团簇电子结构的演化机制。结果表明,B4（CO）3具有C2v结构,3个CO均以端式与菱形B4核配位;随着CO的逐渐加入,硼团簇的电子态由B4核的闭壳层单重态演变为B4（CO）2中的开壳层单重态、至B4（CO）3中的闭壳层单重态。该部分工作证实,通过改变配体CO的数量,可以实现对硼团簇电子结构的有效调控。（2）利用基于大连相干光源的中性团簇红外光谱实验方法,测量了稀土金属羰基化合物TM（CO）n（TM=Sc,Y,La）的红外光谱,结合量子化学理论计算,解析了它们的几何结构、电子结构和成键特征。结果表明,Sc与CO形成稳定的七配位化合物,而Y和La与CO结合形成立方体结构的八配位羰基化合物。该工作首次发现了 CO配体与中性稀土金属元素最高配位数为8,为分子水平上理解CO与中性稀土金属的作用机制提供了新的思路。