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碳硼烷化合物由于其本身配位化学的丰富性、功能的独特性，而成为合成化学家、材料化学家和生物化学家所共同关注的焦点。近年来，各类碳硼烷的衍生物作为功能性配体被应用于多种有机金属化合物的合成，并作为模型化合物在研究金属有机反应、催化等方面取得了巨大的成功。根据对国内外研究现状的分析以及本课题组多年从事含硫族元素碳硼烷有机金属配位化合物研究的经验，本论文主要在如下三方面进行了探索：
一、前期研究表明，具有类芳香性的16电子含硫族有机金属碳硼烷化合物可通过金属中心或金属．硫键上的加成反应达到更稳定的18电子结构。在认识过渡金属碳硼烷化合物反应特性的基础上，本论文围绕(p-Cymene)Ru[E<,2>C<,2>(B<,10>H<,12>)](1；E=S，Se)、Cp<*>M[E<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>)](M=Rh，2；Ir, 3；E=S，Se)，结合等瓣相似原理以及18电子规则，系统性地探索了合成双半夹心结构过渡金属化合物的方法，且所得产物中均含有同核或异核金属间的直接成键。la与Mo(CO)<,3>(Py)<,3>在BF<,3>·Et<,2>O存在下反应，可生成含有Ru-Mo单键的杂核化合物{(p-Cymene)Ru[S<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>)])Mo(CO)<,2>{(CO)<,3>Ru[S<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>)]}(5a)，该化合物中一侧钌原子上的p-Cymene配体被等电子的三个羰基取代，从而得到了新颖的不对称结构。而2(a，b)、3(a，b)与CpCo(CO)<,2>、CpRh(C<,2>H<,4>)<,2>反应，可以高产率地合成一系列含Rh-Co、Rh-Rh、Ir-Rh单键的双半夹心结构化合物(Cp<*>Rh)(CpCo)[E<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>)](E=S，7a；Se，7b)、(Cp<*>Rh，)(CpRh)[E<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>)](E=S，8a；Se，8b)、(CpRh)<,2>[S<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>)，](10a)以及(Cp<*>Ir)(CpRh)[E<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>)](E=S，11a；Se，11b)。此类反应产物结构可控、原料易得、反应条件温和且具有较高的产率，通过探索反应机理和形成不同金属之间的成键规律，可作为定向合成各类过渡金属簇合物的通用方法。
二、 (p-Cymene)Ru[S<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>](1a)、Cp<*>Ir[E<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>)](3；E=S，Se)具有配位不饱和性，而类芳香性ME<,2>C<,2>环又可通过碳硼烷体系的共轭作用稳定金属中心，是良好的反应前体。在前期研究16电子体系半夹心结构硫族元素过渡金属化合物加成反应的基础上，引入双齿、三齿含氮有机配体，构筑基于簇合物的超分子组装化合物。同时，利用p-Cymene与环戊二烯类配体在对称性以及空间导向作用方面的显著差异，为系统研究碳硼烷配体在超分子化学中的应用提供了方法学上的支持。本章论文以化合物la分别与吡嗪(byz)及2，4，6．三(4-吡啶基)-1，3，5-三嗪(tpt)反应，合成了{(p-Cymene)Ru[S<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>)]}<,2>(μ-pyz)(13a)和{(p-Cymene)Ru[S<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>]}<,3>(μ-lpt)(15a)。同时，还以3(a，b)及2，5-二(4-吡啶基)-1，3,5-嗯二唑(tpt)配体合成了双核化合物{Cp<*>Ir[E<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>]}<,2>(μ-bpo)(E=S，14a；Se，14b)。所有产物通过了IR，核磁、元素分析以及单晶结构的表征。其中化合物14(a，b)与15a中均存在分子间的π-π相互作用。三、尽管含有S,S-型二硫代碳硼烷配体的单核化合物(p-Cymene)Ru[S<,2>C<,2>(B<,10>H<,10>](1a)的化学及反应性质研究已取得了重要进展，但将未官能化的碳硼烷作为C,C-型配体，利用碳原子与硫原子在配位能力等方面的区别及毗邻硼笼的位阻作用，与半夹心结构的钌化合物作用的研究尚未开展。本论文创新性地采用[(p-Cymene)RuCl<,2>]<,2>与碳硼烷锂盐反应，合成了双半夹心结构的化合物{(p-Cymene)Ru}<,2>(μ-Cl)<,2>[C<,2>(B<,10>H<,10>)](16)，该化合物在与少量空气接触后可以生成一个桥基氯原子被羟基取代的产物{(p-Cymene)Ru}<,2>(μ-Cl)(μ-OH)[C<,2>(B<,10>H<,10>)](17)。但[Cp<*>RuCl<,2>]<,2>在相似的条件下与Li<,2>[C<,2>(B<,10>H<,10>)]反应后仅能分离到氧化后的三核产物{C<,5>(CH<,3>)<,5>)<,2>{C<,5>(CH<,3>)<,3>(CH<,2>)<,2>)Ru<,3>(μ<,3>-O)(μ<,2>-H)(Cl)<,2>(19)。化合物16、17及19均通过了红外、核磁、元素分析以及X射线单晶衍射分析的表征。