茂钛（Ⅲ）配合物因其在单电子转移的自由基催化反应中的广泛应用而备受研究者的关注。其中配合物结构是决定其催化反应性最重要的一环。新型茂钛（Ⅲ）配合物的设计合成及基本性能研究不仅能丰富茂钛配位化学理论体系,而且对理解相关催化性能,进一步合理设计单电子转移催化剂具有重要意义。因此,本论文致力于合成一系列相对稳定的新型茂钛（Ⅲ）配合物,通过结构表征、性质表征和理论计算,探究其构-效关系,为进一步研究此类配合物的自由基催化反应提供借鉴。本论文的主要研究内容如下:1)选用二配位的螯合配体β-二酮,合成了 β-二酮茂钛（Ⅲ）配合物。该反应包含以下三部分:一方面,由二氯二茂钛在萘/钠还原体系中合成一氯二茂钛;另一方面,利用氢化钠和β-二酮合成β-二酮钠盐;最后,将前二者产物进行反应并结晶,获得目标产物。利用该合成方法,成功获得9例二茂钛（Ⅲ）β-二酮配合物。此外,将五甲基三氯单茂钛和β-二酮钠盐直接反应,获得了 2例新型β-二酮二氯五甲基单茂钛（Ⅳ）配合物。该方法具有底物适用性好、产物纯度高、经济高效、适合大量合成的优势。2)利用单晶X射线衍射、电子顺磁波谱（EPR）及荧光光谱等表征技术对β-二酮二茂钛（Ⅲ）配合物进行了系统表征。单晶结构分析表明在1 1例配合物结构中:分子间普遍存在氢键作用（包括芳香氢键）。β-二酮二茂钛（Ⅲ）配合物和β-二酮二氯五甲基单茂钛（Ⅳ）配合物的中心金属Ti（Ⅲ）的配位构型分别为四面体和五面体。其中,苯甲酰丙酮二氯五甲基单茂钛（Ⅳ）配合物分子中还存在π-π芳香堆积作用。EPR分析证实了茂钛（Ⅲ）物种的存在。二酮配体的取代基电子效应,配位溶剂效应影响g值和晶体场分裂能,并呈现出规律性变化。冷冻低温EPR表明Ti（Ⅲ）配合物为斜方对称配位环境。单电子大概率分布在dz2轨道。3)利用DFT理论计算做了尝试性的探索。研究了配合物分子的结构稳定性,并探究了O…O轴折叠的二面角和结构稳定性的关系。通过对结构进行基态前线轨道、垂直激发性质与紫外-可见光光谱（UV-Vis）计算,荧光光谱计算,自旋密度计算,电荷转移百分比计算,初步探究了配合物的结构和性质间的构-效关系。