自然界中微生物体内的铁铁氢化酶能够可逆催化质子还原产氢,蛋白质晶体研究结果表明其活性中心具有双八面体的蝶状几何构型,与金属有机配合物[Fe₂（μ-SR）₂（CO）_6-nL_n]的结构非常相似。简单的结构组成和高催化性能引起了合成化学家的极大兴趣,人们期望对铁铁氢化酶活性中心结构进行化学模拟,揭示其催化产氢机理,并最终制得廉价高效的制氢催化剂。本论文主要研究了含羧基膦配体和刚性桥Fe/S模型配合物的合成、结构、反应及电化学性质。为了研究桥连氮原子作为分子内碱基的特性,对氮杂丙烷桥二铁二硫配合物[{（μ-SCH₂）₂NC₃H₇}{Fe₂（CO）₆}]（1）进行配体修饰,通过膦配体引入活性基团羧基。配合物1与Ph₂PCH₂COOH反应得到膦配体脱羧的单取代产物[（μ-SCH₂）₂NC₃H₇][Fe（CO）₃][Fe（CO）₂（Ph₂PCH₃）]（3）,而配合物1与Ph₂PCH₂CH₂COOH反应,得到带羧基的目标产物[{（μ-SCH₂）₂NC₃H₇}{Fe（CO）₃}-{Fe（CO）₂（Ph₂PCH₂CH₂COOH）}]（4）。为了更好的理解这个脱羧反应过程,在相同的反应条件下,研究了丙烷桥二铁二硫配合物（μ-pdt）Fe₂（CO）₆（pdt=propane-1,3-dithiolato）与Ph₂PCH₂COOH的反应,得到带羧酸官能团的目标配合物[（μ-pdt）{Fe（CO）₃}{Fe（CO）₂（Ph₂PCH₂COOH）}]（5）。在同样的反应条件下,配合物1与Ph₂PCH₂COOC₂H₅反应,得到带酯基的目标产物[{（μ-SCH₂）₂NC₃H₇}{Fe（CO）₃}{Fe（CO）₂（Ph₂PCH₂COOC₂H₅）}]（6）。以上反应结果表明桥连氮原子在Ph₂PCH₂COOH配体脱羧反应中起传递质子的重要作用。根据实验结果提出了一个合理的Ph₂PCH₂COOH脱羧反应机理,这为人们理解铁铁氢化酶活性中心中桥连氮原子作为分子内碱基的反应特性,进而理解生物氢化酶还原质子产氢机理提供了实验依据。通过Fe₃（CO）₁₂与1,2,4,5-四巯基苯在四氢呋喃中反应将对称的刚性共轭桥连结构引入到[4Fe4S]模型配合物中,设计合成了配合物[（CO）₆Fe₂]]（μ-btt-μ）[Fe₂（CO）₆]（7）（btt=benzene-1,2,4,5-tetrathiolate）以及其膦配体取代模型配合物[（CO）₆Fe₂]（μ-btt-μ）[Fe₂（CO）₅（PPyr₃）]（8）和[（PPyr₃）（CO）₅Fe₂]（μ-btt-μ）[Fe₂（CO）₅（PPyr₃）]（9）。X射线单晶衍射证明了配合物7、8和9的结构,电化学研究表明配合物7还原过程与其类似的二铁二硫模型配合物[（μ-bdt）₂Fe₂（CO）₆]（bdt=benzene-1,2-dithiolate）不同是单电子过程。研究发现在一氯乙酸存在下,配合物7能在其第一还原电位-1.35 V（相对于Fc/Fc⁺）催化质子还原产氢。