催化剂的催化活性主要取决于中心金属及其所在的配位环境。钙金属廉价易得、具有很好的生物相容性，近年来在催化领域中备受人们关注。倍半硅氧烷(POSS)具有很好的配位能力，且具有很好的修饰组装性能，是一类新型大分子高聚物配体。本文在调研大量文献的基础上，综述了环戊二烯基、烷（芳）氧基配体、β-二酮亚胺类配体等的钙金属配合物、路易斯酸以及计算化学的研究进展基应用，提出本论文的设计思想。　　 1、本文借助倍半硅氧烷L1(iBu)7Si7O9(OH)3合成了两类席夫碱基配体，L2=(iBu)7Si8O12-(CH2)3-N=C-Ar-OH;L3=(iBu)7Si8O12-(CH2)3-N=C-Ar(tBu)2(OH)通过红外光谱、核磁共振氢谱、元素分析表征。　　 2、将L1、L2及L3与金属钠反应得到相应的钠盐，然后再和碘化钙反应得到相应的钙配合物。L1-Ca、L2-Ca、L3-Ca均通过核磁共振氢谱、红外光谱、元素分析、钙含量分析确定了它们的组成及结构。　　 3、以2-吡啶甲醇(L4)、N，N-二甲基乙醇胺(L5)、异丙醇为配体(L6)，高效合成了三种含碱金属的烷氧基杂多核金属簇合物L4-Ca={Ca2(OCH2-Py)8Na4(THF)2.5}、L5-Ca={Ca2(OCH2CH2NMe2)8Na4(THF)2.5}、L6-Yb={Yb4O4(OiPr)16Na12}，并对它们进行了核磁共振氢谱、红外光谱、元素分析、钙及钠含量分析确定了其分子组成。同时对L6-Yb进行了X单晶衍射、计算化学理论计算，确定该簇合物的结构。　　 4、系统研究了烷氧基钙金属配合物对胍化反应、Tishchenko反应的催化活性，发现簇合物L4-Ca对胍化反应、Tishchenko反应均有较高的催化活性。　　 5、研究了路易斯酸体系催化氧化2，6-二叔丁基苯酚(DBP)成对苯醌(TBDPQ)的反应，发现FeCl3在催化醌合成中有较高的催化活性，而且催化剂可以循环使用五次以上。