本文系统地研究了多种桥连第IVB族茂金属化合物的合成、结构及对烯烃聚合的催化性能，并深入探讨了茂金属化合物的结构与催化活性之间的关系。另外，首次发现了η5-茚基铁(钌)化合物与苯炔的Diels-Alder反应。 首先研究了非桥连茂金属化合物Cp2MCl2，二甲基硅基桥连茂金属化合物Me2Si(C5H4)2MCl2和亚异丙基桥连茂金属化合物Me2C(C5H4)2MCl2(M=Ti，Zr)的结构参数与催化乙烯聚合活性的关系，发现半径较小的单碳桥链与较小的钛原子的配位需求相匹配，反之，半径较大的单硅桥链与较大的锆原子相匹配。当满足这种匹配规则时，茂金属催化剂的活性中心具有最大的反应空间，并且保持一定的稳定性，表现出较高的催化活性。另外本文还通过X-射线衍射测定了一系列亚环烷基桥连茂金属化合物(CH2)nC(C5H4)2MCl2(M=Ti，n=4(1)，5(2)，6(3)；M=Zr,n=4(4)，5(5)，6(6))的晶体结构。在钛化合物中，亚环烷基桥链和茂环之间存在着相互作用，使得两个茂环的二面角稍小，增强了金属原子与茂环之间的键，这就极大地提高了化合物的稳定性，而金属中心较大的反应空间基本保持不变，从而催化活性明显提高。为了研究取代基对茂金属化合物催化活性的影响，本文还合成了一系列取代的亚环己基桥连茂金属化合物，并研究了这类化合物在MAO存在下对乙烯聚合的催化性能。发现取代基的立体和电子效应对催化剂的活性影响非常大，使得这类化合物的催化活性一般，同时也说明上文所述的“匹配”规律可能不适用于取代的单原子桥连茂金属化合物。 合成了一系列碳硅双桥连茂金属化合物，用X-射线衍射测定了典型化合物的结构，并研究了这类化合物在MAO存在下对乙烯聚合的催化性能。由于碳硅双桥连配体具有特殊的刚性，这类化合物具有超大的茂环之间的二面角，这也使得钛化合物的催化活性降低，相应的锆化合物完全没有活性。这也与上文所提出的“匹配”规律相吻合。 研究了二茚铁类化合物与苯炔的Diels-Alder反应，得到单苯炔和(或)双苯炔加成的产物，并将该反应扩展到二茚钌和η5-茚基羰基铁铁键化合物。用X-射线衍射测定了典型化合物的分子结构，发现母体化合物的结构对反应的产物有影响。最后初步尝试了典型化合物在Grubbs催化剂[(PCy3)2RuCl2=CHPh]下的开环易位聚合反应(ROMP)，但没有成功。 用1HNMR、IR光谱以及元素分析对22个未知物进行了表征，并用X-射线单晶衍射分析测定了其中19个典型化合物的晶体结构。 i