唯铁氢化酶能高效可逆催化质子还原产氢，其活性中心具有双八面体的蝶状几何结构，与金属有机配合物[Fe₂（μ-SR）₂（CO）_6-xL_x]非常相似。因其独特的结构特征和高催化活性，唯铁氢化酶活性中心的结构和功能模拟引起了生物无机化学家们极大的兴趣。目前，主要的挑战是揭示唯铁氢化酶的催化机理以及寻求具有其催化活性的催化剂。本论文主要合成了一系列二铁二硫配合物作为唯铁氢化酶活性中心的结构和功能模型。 为研究氢化酶活性中心桥连氮原子的作用，合成了氮杂桥连二铁二硫配合物[{（μ-SCH₂）₂N（4-CH₃C₆H₄）}Fe₂（CO）₆]（3）及其对碘苯异氰双取代配合物[{（μ-SCH₂）₂N（4-CH₃C₆H₄）}Fe₂（CO）₄（4-IC₆H₄NC）₂]（5）。红外光谱表明对碘苯异氰配体比CO配体具有更好的供电子能力。对甲苯磺酸存在下，循环伏安曲线分析表明配合物5能在-1.43 V vs Fc⁺／Fc催化质子还原产氢。 以配合物[（μ-pdt）Fe₂（CO）₆]（6）为母体结构，用强供电配体三吡咯烷膦P（NC₄H₈）₃取代CO，合成了P（NC₄H₈）₃配体不对称单取代配合物[（μ-pdt）Fe₂（CO）₅P（NC₄H₈）₃]（7）。IR和电化学研究表明P（NC₄H₈）₃配体比其它膦配体（如PMe₃，PTA,PMe₂Ph，PPh₃，P（OEt）₃）具有更强的供电子能力。循环伏安曲线分析表明配合物7的第一还原态Fe⁰Fe¹在醋酸存在下能催化质子还原产氢。通过红外光谱电化学技术检测到在-1.98 V下电化学还原7有桥连CO配体的形成。提出其可能的催化机理为ECCE机理。 为寻求温和条件下具有铁氢化酶催化活性的催化剂，合成了Ph₂PPyr配体单取代配合物[（μ-pdt）Fe₂（CO）₅（Ph₂PPyr）]（13）和双取代配合物[（μ-pdt）Fe₂（CO）₅（Ph₂Payr）₂]（14）及PPyr₃配体单取代配合物[（μ-pdt）Fe₂（CO）₅（PPyr₃）]（15）和双取代配合物[（μ-pdt）Fe₂（CO）₅（PPyr₃）₂]（16）。相对于传统膦配体（如PPh₃，PMe₃，PTA等），配合物13-16的羰基红外光谱向更高波数移动，表明N-吡咯膦配体为好的π电子接受体。电化学研究表明，相对于其它膦配体取代的二铁配合物，配合物13-16的还原电位均向阳极方向移动。在醋酸条件下，这些配合物的第一还原态Fe¹Fe⁰均能催化质子还原产氢，其中配合物15为最有效的电催化剂，能在-1.26 V催化质子还原产氢。提出了其可能的催化机理为ECCE机理。 基于光驱动电子转移还原质子产氢的概念，合成了基位炔基异氰基共轭桥偶连的三核Ru-Fe₂配合物18。另外，合成了三-二联吡啶钌配合物[Ru（bpy）₂（2，2’-bpy-4-BrC₆H₄）][2PF₆]₂（25）和[Ruby)₂（2，2’-bpy-4-CH=CC₆H₄）][2PF₆]₂（26）作为参比化合物。红外光谱和电化学研究表明配合物18的钉单元与二铁中心存在电子相互作用。利用吸收和发射光谱及闪光光解研究了配合物23-26和18的光物理性质。研究表明配合物18中联吡啶钌部分和二铁单元间发生了分子内能量转移。与配合物25和26比较，配合物18的