氢化酶是一种能够高效的具有选择性可逆催化氢气生成和消耗氢气性能的生物酶。其独特的结构和清洁高效的催化性能，成为材料，化学和生物等领域的研究热点。根据氢酶活性中心所含有的金属原子不同，氢酶可以分为三大类:唯铁氢化酶，Ni-Fe氢化酶和无金属氢化酶。一方面，由于唯铁氢化酶的产氢活性是三类氢化酶中较高的，包含蝶型[2Fe2S]子簇结构和功能模拟以及其催化还原机理的研究，是近年来人们研究的热点;另一方面，科学家在氢化酶功能模拟的研究也取得了较大的进展，特别是廉价金属配合物在催化产氢方面表现的优越性。　　目前，本课题组对[2Fe2S]亚基的化学模拟设计合成主要集中在两个方向:桥连巯基改性的模拟和端基供电配体CO的取代。膦配体简单易得，具有与天然氢化酶中CN-相似的给电子能力和更高的稳定性并且膦配体的电子效应和空间效应可以通过改变磷原子周围的连接基团来调节;另一方面，在廉价金属功能模拟方面我们也做了探究，主要集中在廉价第一过渡金属配合物上。本论文一方面讨论了唯铁氢化酶中二铁活性中心的模型化合物的合成和表征，并通过引入一些含杂环的膦配体，合成膦配体取代的模型化合物并研究了其电化学性质;另一方面，设计合成了简单易得的廉价金属铁、钴和镍金属的配合物，并对其结构和性能进行了研究。　　在唯铁氢化酶结构模拟方面:以配合物(μ-pdt) Fe2(CO)6(2)为反应原料，利用新颖的含磷配体PT（2-二苯基膦噻吩），PF（二苯基膦呋喃），PPR（二苯基膦吡咯），PTP[2，5-双（二苯基膦）噻吩]，PNP[双（二苯基膦）吡嗪和双（二苯基膦）哒嗪]作为取代基团取代的化合物2中的羰基，合成了三个双核配合物[(μ-pdt) Fe2(CO)5](PT)(9)、[(μ-pdt) Fe2(CO)5](PF)(11)和[(μ-pdt) Fe2(CO)5](PPR)(12)，以及三个四核的铁硫化合物[[(μ-pdt) Fe2(CO)5]2}(PTP)(10)、{[(μ-pdt)Fe2(CO)5]2}(2,6-PNNP)(13)和{[(μ-pdt) Fe2(CO)5]2}(3，6-PNNP)(14)。在唯铁氢化酶功能模拟方面:合成了Py2S2配体，并制备出了五个第一过渡周期的金属配合物FePy2S2Cl2(15)、CoPy2S2Cl2(16)、CoPy2S2(SCN)2(17)、NiPy2S2(SCN)2(18)和NiPy2S2(N3)2(19)。以上这些配合物(9-19)通过元素分析，红外，紫外可见光谱和核磁进行了表征。对于已得到的晶体配合物，通过X单晶衍射进行了结构解析并利用电化学考察模拟化合物的电化学特征及可能的反应机理。