由于二茂铁FeCp2(Cp=C5H5)的发现,在现代有机金属化学里面,使得过渡金属(TM)夹层化合物受到了广泛的关注。迄今为止,大量的夹层化合物已经被合成,并且在科技方面得到了广泛的应用。　　本论文当中我们利用Gaussian09程序,采用密度泛函理论(DFT)下的杂化密度泛函 B3LYP方法和全电子基组6-311+G(d),在充分考虑自旋多重度的基础上对TM(2,3-C2B4H6)2、TM(2,4-C2B4H6)2、TM(2,6-C2B4H6)2(TM=Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni)夹层化合物的结构和性质做了研究。结果显示由2,4-C2B4H6配体形成的夹层化合物最稳定。随着过渡金属原子序数的增加,TM(2,4-C2B4H6)2中过渡金属到配体中心的距离TM-Cnt逐渐减小。从结合能的角度看,由2,4-C2B4H6配体形成的夹层化合物的稳定性顺序为:Ti(2,4-C2B4H6)2> Sc(2,4-C2B4H6)2> V(2,4-C2B4H6)2> Fe(2,4-C2B4H6)2>Ni(2,4-C2B4H6)2>Co(2,4-C2B4H6)2>Cr(2,4-C2B4H6)2>Mn(2,4-C2B4H6)2。对于磁性质来说,电子自旋磁矩从Sc到Ni的夹层化合物分别是1μB、0μB、1μB、2μB、3μB、2μB、1μB、0μB。夹层化合物的磁矩与配体和金属原子之间的相互作用紧密相关。　　我们还对TM(2,4-C2B4H6)2的正负离子形式也做了计算,并对它的几何结构和性质进行了研究。TM(2,4-C2B4H6)2失去一个电子后,TM-Cnt值较相应的中性结构都有所增加。除了TM=Mn外TM(2,4-C2B4H6)2+的TM-Cnt值仍随着过渡金属原子序数的增加逐渐减小。TM(2,4-C2B4H6)2得到一个电子后,TM(2,4-C2B4H6)2-(TM=Sc, Fe, Co)的 TM-Cnt值较相应的中性结构有所减小,而其他 TM(2,4-C2B4H6)2-的 TM-Cnt值却较相应的中性结构所增加。除TM=Ni以外TM(2,4-C2B4H6)2-的TM-Cnt值仍随着过渡金属原子序数的增加逐渐减小。对于 TM(2,4-C2B4H6)2得失电子 TM-Cnt值的变化,可以从TM(2,4-C2B4H6)2的前线轨道进行解释。TM(2,4-C2B4H6)2(TM=Ti, Mn, Co, Ni)的绝热电离势较大,不容易失去电子。TM(2,4-C2B4H6)2(TM=Sc, Cr, Co)的绝热电子亲和势较大,较易得到电子。TM(2,4-C2B4H6)2(TM=Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni)正离子磁矩分别为0μB、1μB、2μB、3μB、2μB、3μB、0μB和1μB,负离子磁矩分别为0μB、1μB、2μB、3μB、4μB、1μB、0μB和1μB。有趣的是,发现Sc(2,4-C2B4H6)2夹层化合物当得到一个电子后,配体会出现较大幅度的旋转,且 Ni(2,4-C2B4H6)2夹层化合物得到或者失去一个电子,配体都会大幅度旋转,旋转势垒很小,说明它们有可能作为分子马达。