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由于[FeFe]氢化酶具有极高的催化制氢反应活性,对其活性中心结构和功能的模拟研究已成为国际化学研究领域的前沿和焦点,不仅有重要的理论意义,而且对解决人类面临的日益严重的能源和环境问题具有重要的应用价值。为发展[FeFe]氢化酶仿生化学,本论文开展了对含[2Fe2Se]和[2Fe2S]蝶状子簇的新型[FeFe]氢化酶活性中心模型物的合成工作,也研究了作为反应副产物的铁／硒原子簇化合物,并对代表性模型物的结构、性质和电化学进行了研究,取得了如下创新性研究成果：1、本论文共合成了22个新型[FeFe]氢化酶活性中心模型物和5个铁／硒原子簇化合物。它们的结构均经元素分析、IR、1H-NMR表征,部分化合物还经31P-NMR、77Se-NMR、13C-NMR表征,并用X-射线衍射技术测定了其中14个模型物和1个簇合物的单晶结构。2、首次合成了含[2Fe2Se]蝶状子簇的丙撑桥(PDT)型模型物[(μ-SeCH2)2CH(OH)]Fe2(CO)6,然后以此模型物为母体进行了官能团转换,得到了3个膦取代以及一个包含[2Fe2S]子簇和[2Fe2Se]子簇的由丙二酰基相连的双簇模型物。测定了母体模型物和其中3个衍生物的单晶结构,还研究了母体模型物的电化学性质。3、在合成模型物[(μ-SeCH2)2CH(OH)]Fe2(CO)6的过程中,意外得到了副产物即铁／硒原子簇化合物(μ-SeCH2CH3)[μ-SeCH2CH(OH)CH2Br]Fe2(CO)6。用Ph2PC1和4-吡啶甲酰氯对此簇合物进行官能团转换得到的两个衍生物中,对酯化产物进行了氮杂卡宾取代反应。测定了膦取代且闭环产物的单晶结构,还研究了簇合物(μ-SeCH2CH3)[μ-SeCH2CH(OH)CH2Br]Fe2(CO)6的电化学性质。为了进行比较,还合成了簇合物(μ-SenBu)[μ-SeCH2CH(OH)CH2Br]Fe2(CO)6。4、首次合成了5个新的含[2Fe2Se]蝶状子簇的N-酰基官能团化的氮杂丙撑桥(ADT)型模型物[(μ-SeCH2)2NR]Fe2(CO)6(R=MeC(O),PhC(O),PhCH20C(O), EtC(O),PhCH2C(O)).对R=PhCH20C(O)的模型物进行桥头脱保护反应得到了目标物[(μ-SeCH2)2NH]Fe2(CO)6,而R=EtC(O)和PhCH2C(O)的模型物是[(μ-SeCH2)2NH]Fe2(CO)6的桥头氨基进行酰化反应所得的衍生物。测定了5个桥头官能团化模型物的单晶结构,还研究了R=MeC(O)和PhC(O)的模型物的电化学性质。5、首次合成了含[2Fe2Se]蝶状子簇的N-羟乙基官能团化的ADT模型物[(μ-SeCH2)2NCH2CH20H]Fe2(CO)6,然后将此模型物与丙二酰氯和1,3,5-三氯甲酰基苯反应分别得到了桥头羟基酯化的双簇和三簇模型物。用循环伏安法测定了模型物[(μ-SeCH2)2NCH2CH20H]Fe2(CO)6的电化学性质。6、首次合成了含[2Fe2S]蝶状子簇的桥头由醚键官能团化的PDT模型物[(μ-SCH2)2CH(OCH2Ph)]Fe2(CO)6,然后以此模型物为母体进行了羰基取代反应,得到了1个氮杂卡宾取代模型物。通过单及双膦配体与母体模型物的反应得到了2个单膦取代和3个双膦取代模型物,以及一个单膦取代的双簇模型物。其中,Ph3P双取代产物为室温下加脱羰试剂反应得到的；Ph3P和Me3P共同取代以及Ph2PCH2CH2PPh2单铁螯合的双取代产物是在甲苯中回流得到的。不但测定了其中5个模型物的单晶结构,还研究了母体模型物及其三个膦取代产物的电化学性质。