社会发展、环境污染和高强度工作使人们患癌的几率不断增加,因此发展抗癌药物具有举足轻重的作用。自顺铂问世以来,铂类金属抗癌药物在临床方面取得了优良的效果,但是因具有耐药性、高毒性等缺点限制了其临床应用。为了获得具有高抗癌活性、低毒副作用的抗癌药物,人们把目光聚集在其它金属抗癌配合物的设计与合成上。其中钌、铑、铱金属抗癌配合物因为化学性质稳定、具有低毒副作用而受到人们的广泛关注。α-酮基-β-二亚胺配体常用于合成高分子量聚乙烯和聚α-烯烃的高活性镍（II）引发剂,较少用于金属抗癌药物的合成。本文发展了一种更简便的方法合成了11个不同位阻的α-酮基-β-二亚胺配体,并且通过核磁共振光谱(~1H NMR、13C NMR),质谱和元素分析等方法对α-酮基-β-二亚胺配体进行了纯度、结构和组成的表征。并利用合成的小位阻α-酮基-β-二亚胺作为配体设计合成了5个半三明治结构铑配合物、1个半三明治结构铱配合物和1个半三明治结构钌配合物,对金属配合物光物理性质、溶液稳定性、DNA结合、亲脂性研究和体外抗癌活性进行了初步检测,选择生物活性较好的金属配合物进行细胞成像、细胞凋亡和细胞周期分析,具体如下:1、通过一步反应合成了一系列α-酮基-β-二亚胺配体。这些配体可以通过间氯过氧苯甲酸（m-CPBA）做为氧化剂一步合成,而不需要之前文献报道的三步反应。在此基础上,成功合成了16电子（不带离去基团Cl-）的半三明治钌配合物。2、以往人们对于18电子半三明治铂族（Rh、Ru、Ir和Os）金属配合物的结构、抗癌活性和作用机制进行了广泛的研究,但16电子（不带离去基团Cl-）半三明治金属配合物的合成和生物学评价却很少涉及。本文报道了以m-CPBA为氧化剂,通过重排配位反应合成了一组结构相关的16电子“钢琴凳”（piano-stool）铑、铱和钌配合物。通过核磁共振波谱、质谱、单晶X射线晶体学和元素分析等方法进行了表征。通过~1H NMR分析表明配合物在水相中具有良好的稳定性。尽管没有观察到配合物与碱基（9-Et G和9-Me A）的反应,但代表性的Rh5与CT-DNA之间表现出一定的相互作用。合成的16电子配合物对A549和He La癌细胞表现出良好的抗癌活性,IC50值在7.1-32.3μM范围内,与顺铂相当,甚至优于顺铂。此外,在构效关系上,金属中心由铱（III）和钌（II）转变为铑（III）可增强配合物的细胞毒性。利用流式细胞术对其作用机制进行研究,发现配合物Rh5的细胞毒性与细胞周期的干扰和诱导细胞凋亡有关。利用共聚焦显微镜发现,配合物Rh5通过能量依赖途径进入A549细胞,并主要在溶酶体中积累,进而破坏溶酶体的完整性。