探索新型结构配合物的合成,研究其理化性质和应用,一直是配位化学的中心课题。环状配合物已经成为了配合物中很重要的一类化合物。一般来说,五元环、六元环配合物是比较稳定的,而四元环配合物由于其张力太大,稳定性不足,难以制备。相比五元环、六元环配合物的大量研究,四元环配合物的研究较少。然而研究发现,一些四元环配合物在适当配体的作用下非常稳定,且具有新颖的结构和优良的性质,并被应用到催化和金属有机化学领域。因此,研究稳定四元环配合物的合成与性质,会丰富配位化学的内容,还将为四元环配合物的应用提供理论基础。稳定的四元环配合物可以通过设计和选择合适的配体与中心原子以及控制反应条件来加以合成得到。含N、N的脒配体和含N、O的酰胺配体结构类似,配位形式多样,且易于制备,因而在配位化学中有重要的应用。近年来,应用脒配体已经合成出一些结构稳定、性能优良的四元环配合物。但是酰胺配体在四元环配合物中的应用却很少。本论文采取理论与实验相结合的方法,系统研究含脒配体或含酰胺配体的四元环配合物。具体内容如下:一、在脒配体四元环硅配合物的研究基础上,通过含脒配体的四元环三配位硅烯[PhC（NtBu）₂SiOBu^t]与九羰基二铁[Fe₂（CO）₉]反应,研究这类脒配体四元环的硅化合物的稳定性和应用。采取红外、核磁(¹H、¹³C和²⁹Si)、元素分析、单晶衍射的表征方法对目标产物{[PhC（NtBu）₂SiOBu^t]}Fe（CO）₄进行了确认,所有表征结果与其结构一致。应用密度泛函B3LYP方法,研究反应的热能和吉布斯自由能,研究目标产物的几何构型,同时结合自然成键理论分析其成键性质和电子结构。计算和实验结果表明:四元环三配位硅烯可以作为配体应用,且所形成配合物比较稳定。二、选取金属铱为中心原子,研究含酰胺配体的四元环铱配合物的合成、稳定性、结构和理化性质。应用不同的酰胺作为辅助配体,设计并合成出30个以2-苯基吡啶、2-苯基喹啉和2-苯基苯并噻唑为主配体的酰胺基四元环铱配合物,并采用红外、核磁(¹H和¹³C)、热重分析等分析手段进行了表征。其中有代表性的14个化合物得到单晶结构,确证了N-Ir-O-C四元环的形成。通过紫外可见光谱和荧光光谱研究铱配合物的光谱性质。采用密度泛函B3LYP方法对四元环的酰胺基铱配合物的基态进行全优化,研究其基态构型、前线轨道组成及能量。同时,利用含时密度泛函方法（TD-DFT）研究紫外可见光谱,分析其紫外吸收过程中的能级跃迁形式。计算与实验结果表明:酰胺可以作为配体应用,并与金属中心形成四元环,且具有较高的稳定性;四元环铱配合物具有发光性质,发光波长在510⁵86 nm范围变化;配合物的发光波长主要受主配体影响,酰胺配体取代基可以对配合物的发光波长起微调作用。三、在酰胺基铱四元环配合物的合成过程中,以相同的原料在不同的溶剂和反应温度下反应得到一个结构新颖而且不含有酰胺配体的双核铱配合物。通过核磁(¹H和¹³C)、红外、质谱、元素分析、单晶衍射等分析方法对其进行表征,证实该双核铱配合物以2-苯基喹啉桥连配体将Ir（Ⅱ）与Ir（Ⅱ）以μ-η¹:η²构型连接,同时一个氮气分子以端配位形式与其中的一个Ir原子相连。结合理论计算,分析其分子轨道和紫外吸收光谱中对应的能级跃迁形式。结果表明Ir-Ir参与紫外吸收能级跃迁,这可能是该双核化合物与单核铱配合物紫外谱图之间差异的原因。