惰性键的选择性活化和功能化是一种构建新型化合物的有效方法。其优点在于反应步骤短、原子经济性好、化学及区域选择性高。过渡金属配合物常常用于惰性键的活化领域。过渡金属由于拥有空d轨道,易于与富电子配体结合形成配合物。低价态的过渡金属配合物可通过氧化加成等方式促使惰性键断裂而达到活化的目的。在众多过渡金属化合物中,铁、钴、镍等廉价过渡金属配合物由于其经济性及环境友好性在近年来受到越来越多的重视。本论文以氟代芳香酮亚胺为模板底物,以三甲基膦支持的铁、镍化合物为活化试剂,对其分子含有的碳-氢键、碳-氟键、氮-氢键的选择性活化进行了深入细致的研究。合成了一系列的铁氢化合物和双核镍化合物,并着重讨论了所合成的新型金属化合物在催化领域的应用。具体说来,本论文共分为四个部分：1.探索了Fe(PMe3)4与(2,6-二氟苯基)芳香酮亚胺的反应,并通过调控芳环上的取代基实现了碳-氢键和碳-氟键的选择性活化,制备了一系列的铁氢化合物。在硅烷的辅助下,经由碳-氟键活化得到的铁氢化合物的产率有极大程度的提升。(五氟苯基)芳香酮亚胺与Fe(PMe3)4反应倾向于生成稳定的双螯合二价铁化合物。而在硅烷的存在下,反应也可生成相应的铁氢化合物。通过原位核磁氟谱的监测,确定了上述反应的反应机理。在反应的探索过程中,对Fe(PMe3)4及铁氢化合物在氢化脱氟反应中的催化活性也进行了初步的考察。2.对合成的十种铁氢化合物进行了性质探索。发现其既可以与卤代烷烃发生取代反应,又可以与Br(?)nsted酸发生酸碱反应。受此启发,将铁氢化合物用于催化甲酸降解反应。在NEt3及Lewis酸LiBF4的共同辅助下,甲酸的转化率可达31.2%,而反应TON值最高为594。通过对反应机理的探讨,认为催化剂发生分解应为导致较低转化率的原因。铁氢化合物还能用于CS2等不饱和小分子的活化领域：C02中的C=O双键能插入到铁-氢键之中,生成甲酸基铁化合物。该化合物并不稳定,在溶液中易解离一分子PMe3配体。而CO配位的甲酸铁化合物则表现出较高的稳定性；CS2与铁氢化合物反应可以生成以κ2-(S,S)形式配位的硫代甲酸基二价铁化合物；铁氢化合物4、CS2及亚胺化合物L4的三组分反应则生成了具有特殊结构的二价铁化合物。除此之外,铁氢化合物还可高效地催化醛、酮、 α,β-不饱和醛类化合物的硅氢化反应。通过在线红外对催化过程的监测结果,该反应应遵从醛、硅烷及催化剂铁氢化合物的三组分协同反应机理。3. NiMe2(PMe3)3可以用于活化氟代芳香酮亚胺中的氮-氢键。通过脱除甲烷,生成了多种以亚胺氮原子为桥连原子的双核镍化合物。同时,发现了两类特殊的反应：一是NiMe2(PMe3)3与含苄基的氟代芳香酮亚胺的反应,其产物除双核镍化合物外,还有一种特殊的带有庞大氨基的单核镍化合物。该化合物的产生应与亚胺、烯胺的互变异构有关；二是NiMe2(PMe3)3与C-2位带有甲基的(2,6-二氟苯基)芳香酮亚胺的反应。这一反应生成了氟代芳香酮亚胺的自身偶联产物。将这一反应进行推广,发现膦配体支持的零价镍化合物在F3CSiMe3的辅助下可有效催化氟代芳香酮亚胺的自身偶联反应。另一方面,合成的双核镍化合物具备催化醛类化合物硅氢化的能力。通过化学计量比反应可以看出,双核镍化合物对H2SiPh2中的硅-氢键有一定的活化作用。4.氟代芳香酮类化合物能与甲胺、乙胺及二甲胺发生反应,生成含有胺基的氟代芳香酮类化合物。该反应不需要过渡金属催化剂的参与,可直接利用市售的脂肪胺类水溶液为胺源,不需要无水无氧的条件,选择性与产率俱佳。经过简单的柱层析分离,制备了30余种新型含氟化合物。本论文对绝大部分新型化合物进行了详尽的表征,代表性的化合物通过X-射线单晶衍射确定了其结构。对于多数反应的机理进行了讨论,并利用原位核磁监测、在线红外追踪、质谱分析等手段对所提出的机理进行了较为合理的证明。