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氢化酶是一类能高效地催化质子还原为氢气及其可逆反应的生物酶。在能源日益紧缺的当今社会，对[FeFe]氢化酶和[NiFe]氢化酶的仿生化学研究不仅具有重要的理论意义，而且对缓解日益严重的环境污染和能源危机具有广阔的应用前景，从而引起化学家们的广泛关注。为丰富和发展[FeFe]氢化酶和[NiFe]氢化酶的化学模拟工作，本文开展了新型[FeFe]氢化酶和[NiFe]氢化酶活性中心模型物的合成、结构及功能的研究，取得了如下创新性成果：
1．本文共合成了21个[FeFe]氢化酶活性中心模型物和4个[NiFe]氢化酶活性中心模型物。它们的结构均经元素分析、IR和1H NMR表征，部分化合物还经31P NMR和77Se NMR表征，并用X-射线衍射技术测定了其中21个模型物的单晶结构。
2．在第二章中，我们首次合成了模型物Fe2(μ-SeCH2CH2CH2Se-μ)(CO)6(1)，并且经过配体取代反应，合成了一系列以模型物1为底物的以下模型物：Fe2(u-SeCH2CH2CH2Se-μ)(CO)5PPh3(2)、Fe2(μ-SeCH2CH2CH2Se-μ)(CO)5PMe3(3)、Fe2(μ-SeCH2CH2CH2Se-μ)(CO)5HPPh2(4)、Fe2(μ-SeCH2CH2CH2Se-μ)(CO)5IMes(5)、｛[Fe2(μ-SeCH2CH2CH2Se-u)(CO)5]2PPh2CH2CH2N(μ-SCH2)2｝Fe2(CO)6(6)、[Fe2(μ-SeCH2CH2CH2Se-μ)(CO)5]PPh2CH2CH2Ph2PFe2(μ-SCH2CH2CH2S-μ)(CO)5](7)和｛[Fe2(μ-SeCH2CH2CH2Se-μ)(CO)5]PPh2CH2｝2(8)，用元素分析、IR、1H NMR，77Se NMR对它们进行了表征，并测定了模型物1、2、4、5、6和7的单晶结构。另外，我们还用循环伏安法研究了模型物1的电化学性质，为深入研究[2Fe2Se]型[FeFe]氢化酶活性中心模型物奠定了坚实基础。
3．在第三章中，我们首次合成了模型物Fe2(μ-SeCH2OCH2Se-μ)(CO)6(1)和模型物Fe2(μ-SeCH2SCH2Se-μ)(CO)6(5)，并且经过配体取代反应，合成了以下模型物：(μ-SeCH2OCH2Se-μ)Fe2(CO)5PMe3(2)、Fe2(μ-SeCH2CH2CH2Se-u)(CO)5L[L＝1，3-二(2，4，6-三甲基苯基)咪唑-2-卡宾](3)、模型物Fe2(μ-SeCH2CH2CH2Se-μ)(CO)5L[L＝1-甲基-3-(2，4，6-三甲基苯基)咪唑-2-卡宾](4)、(μ-SeCH2SCH2Se-μ)Fe2(CO)5PPh3(6)和(μ-SeCH2SCH2Se-μ)Fe2(CO)5PMe3(7),用元素分析、IR、1H NMR和77Se NMR对它们进行了表征，并测定了模型物1、2、3、5和6的单晶结构。另外，我们还用循环伏安法研究了模型物1和5的电化学性质，丰富研究了桥头为氧杂丙撑和硫杂丙撑基的[2Fe2Se]型[FeFe]氢化酶活性中心模型物。
4．在第四章中，我们设计并合成了模型物两个双Ni核[Ni-Fe]氢化酶模型物：[(μ-SC3H6S-μ)(μ-Cl)Ni2(diphosphine)2]2CI-(1)和[(μ-SeC3H6Se-μ)(μ-CI)Ni2(diphosphine)2]2CI-(2)，一个单Ni核[Ni-Fe]氢化酶模型物dppeNi(μ-SCH2CHOHCH2S-)u)(3)和一个Ni-Fe双核[Ni-Fe]氢化酶模型物dppeNi[(μ-SeC3H6Se-μ)(μ-Cl)]Fe(CO)2POPh2(4)，并用元素分析、IR、1H NMR，77Se NMR对它们进行了表征，测定了模型物1-4的单晶结构，初步开拓了我们研究组在[Ni-Fe]氢化酶活性中心仿生模拟领域的研究。
5．在第五章中，我们设计并合成了6个[Fe-Fe]氢化酶模型物：Fe2(μ-SCH2OCH2S-μ)(CO)5IMes(1)、Fe2(μ-SCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2S-μ)(CO)5IMes(2)、Fe2(μ-SCH2CH2CH2S-μ)(CO)5PPh2CH2＝CH2(3)、Fe2(μ-SCH2OCH2S-μ)(CO)5PPh2CH2＝CH2(4)、[(μ-SCH2)2NCH2CH2P(C6H5)2]Fe2(CO)5(5)和Fe2(CO)6(μ-SCH2)2NCH2CH2P(C6H5)2Fe2(CO)5(μ-SCH2)3(6)，并用元素分析、IR、1H NMR对它们进行了表征，测定了模型物1-6的单晶结构，深化了[Fe-Fe]氢化酶活性中心的仿生模拟研究。