合成了8种含[C,N]配体的半三明治结构金属铱化合{[（η⁵-Cp^x）Ir（C^N）Cl],其中Cp^x代表四甲基环戊二烯基（C₅Me₄H）,五甲基环戊二烯基（Cp*）,四甲基（苯基）环戊二烯基(Cp^xph),四甲基（联苯基）环戊二烯基(Cp^xbiph);[C,N]代表苯亚甲基甲胺（BIMA）,N-（4-甲氧基苯亚甲基）苯胺（MBIA）}以研究茂环取代基和[C,N]配体对配合物性质及抗癌活性的影响。用X射线单晶衍射、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、质谱、元素分析等方法表征了配合物的组成、结构及水解性质;采用紫外可见光谱和及凝胶电泳等研究方法对配合物与碱基对、DNA的作用机理展开研究;采用MTT法初步研究了半三明治结构铱配合物对He La细胞（子宫颈癌细胞）的抑制活性。用流式细胞仪检测了细胞凋亡、细胞周期和活性氧的产生;并用核磁共振氢谱、紫外可见光谱研究了配合物催化NADH氢转移活性。其中三种化合物,dimer1（[（?⁵-C₅Me₄H）Ir Cl₂]₂）,A3([(?⁵-Cp^xph)Ir（BIMA）Cl])和B3([(?⁵-Cp^xph)Ir（MBIA）Cl])用X射线单晶衍射仪测出了单晶结构。本论文研究的所有的配合物（A1-B4）对于Hela细胞都表现出了较高的抑制活性,有些甚至比比临床铂类药物顺铂的活性还要高。经检测它们的抗癌活性顺序与茂环取代基密切相关,为Cp^xbiph>Cp^xph>C₅Me₄H>Cp*。茂环上有联苯基的化合物[(?⁵-Cp^xbiph)Ir（BIMA）Cl]（A4）和[(?⁵-Cp^xbiph)Ir（MBIA）Cl]（B4）表现出了最高的抗癌活性,比临床铂类药物顺铂的活性高4倍以上。本工作中半三明治结构的金属铱配合物A1-B4不与9-乙基腺嘌呤和9-乙基鸟嘌呤反应,与p BR322 DNA也没有作用,表明DNA不是这类药物的作用靶点。经实验得知,所有的化合物在活细胞中均具有催化氢转移的功能,能够将NADH转化为NAD⁺。有机金属配合物有在活细胞中完成氧化还原调节的特殊能力,配合物A4、B4会在24 h后引起Hela细胞中ROS水平的明显升高。此外,当用1倍IC₅₀浓度的配合物A4、B4处理Hela细胞时会引起明显的细胞凋亡和细胞周期的变化。而且化合物A4、B4经过流式细胞仪的检测得知,随着化合物浓度的增高,G₀/G₁期细胞百分数明显升高,说明化合物可能影响了RNA以及相关蛋白质的合成,导致细胞无法正常进行S期的DNA的复制,将细胞阻滞在G₀/G₁期。