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作为现代化学中一个重要的研究领域，碳硼烷衍生物及其配合物作为模型化合物在研究有机金属催化反应、分子识别、新型材料的合成、癌症治疗中的中子捕获剂(BNCT)、HIV蛋白酶抑制剂等方面均具有十分重要的意义。正是由于碳硼烷化合物所具有的独特功能性、其本身配位化学的丰富性，对它们的研究一直以来都是化学界引人注目的一类重要性课题。设计并合成新型碳硼烷化合物一直为合成化学家、材料化学家和生物化学家所共同关注，这也是碳硼烷化学研究中的核心问题。
在前人的基础上，我们主要致力于半夹心含硫族元素有机金属碳硼烷化学衍生物的研究工作，试图通过适当地调控配体的电子效应和空间效应，更好地理解这一类化合物的结构性质，获取更好地催化性能、光学性质等。利用含硫族元素碳硼烷双齿([cc]<2->，E=S，Se)或单齿配体[SC<,2>(H)B<,10>H<,10>]<->，我们从两个方面对半夹心碳硼烷化合物进行了研究，首先是环戊二烯基团的修饰，其次是辅助配体的引入。
全文共合成了21个化合物，并测定其中14个化合物的晶体结构。论文的主要内容如下：
(一)利用醚桥联双环戊二烯[O(CH<,2>CH<,2>C<,5>H<,5>)<,2>](1)，我们分别合成了双核钴(Ⅲ)、铑(Ⅲ)的卤化物 O[CH<,2>CH<,2>(η<5>-C<,5>H<,4>)Co(CO)I<,2>]<,2> (3)和{O[CH<,2>CH<,2>(η<5>-C<,5>H<,4>)RhI<,2>]2}<,n>(8)，化合物3和8可以进一步和PPh<,3>反应生成三苯基膦配位产物 O[CH<,2>CH<,2>(η<5>-C<,5>H<,4>)Co(PPh<,3>)I<,2>]<,2> (4) 和O[CH<,2>CH<,2>(η<5>-C<,5>H<,4>)Rh(PPh<,3>)I<,2>]<,2>(9)。化合物3，4和9分别和含硫族碳硼烷的锂盐反应，得到八个碳硼烷-醚桥联双环戊二烯基有机金属双核化合物O[CH<,2>CH<,2>(η<5>-C<,5>H<,4>)Co(PPh<,3>)(E<,2>C<,2>B<,10>H<,10>)]<,2>(E=S(5a)和Se(5b))，O[CH<,2>CH<,2>(η<5>-C<,5>H<,4>)]<,2>Co<,2>(E<,2>C<,2>B<,10>H<,10>)(E=S(6a)和Se(6b))，O[CH<,2>CH<,2>(η<5>-C<,5>H<,4>)Co(E<,2>C<,2>B<,10>H<,10>)]<,2> (E=S(7a)和Se(7b))，和O[CH<,2>CH<,2>(η<5>-C<,5>H<,4>)Rh(PPh<,3>)(E<,2>C<,2>B<,10>H<,10>)]<,2>(E=S(10a)和Se(10b))。所有这些化合物都经过元素分析、红外、核磁(<1>H NMR，<13>C NMR，<31>P NMR以及<11>B NMR)的表征，其中，化合物3，5a，6a，6b，9和10b经过X-射线单晶衍射的表征，它们的晶体结构表明五员柔性桥基的存在可以使两个环戊二烯平面具有不同的空间排布，分子间存在着氢键和范德华作用，这种弱的作用力导致了“孔洞”的形成，甚至能填充溶剂分子。
(二) 用醚官能化二氯二茂钛Cp<,2>TiCl<,2>(Cp=C<,5>H<,4>CH<,2>CH<,2>OCH<,3>)和含硫碳硼烷的锂盐Li<,2>S<,2>C<,2>B<,10>H<,10>进行反应，得到一个新奇的六核有机钛氧化物[Cp′<,6>Ti<,6>(μ<,3>-O)<,8>][C<,2>B<,10>H<,10>(μ-S<,2>)<,2>C<,2>B<,9>H<,10>]<,2>(Cp′=C<,5>H<,4>CH<,2>CH<,2>OCH<,3>)(11，[A][B]<,2>)。阳离子[A]<2+>具有一个正八面体的金属骨架，六个钛原子位于八面体的顶点，八个氧原子位于八面体的八个面心。阴离子由两个S<,2>桥、一个closo碳硼烷、一个nido碳硼烷组成。
(三)具有2-巯基吡啶的半夹心化合物Cp<*>Co(PyS)I(12)和Cp<*>Rh(PyS)Cl(13)(Cp<*>=五甲基环戊二烯，PyS=2-巯基吡啶)可以通过相应的金属原料Cp*Co(CO)I<,2>和[Cp<*>RhCl<,2>]<,2>来合成。化合物12和13与单齿含硫碳硼烷的锂盐LiSC<,2>(H)B<,10>H<,10>反应可以得到具有手性金属中心的化合物(R，S)-Cp<*>Co(PyS)[SC<,2>(H)B<,10>H<,10>](14a，14b)和Cp<*>Rh(PyS)[SC<,2>(H)B<,10>H<,10>](15)。化合物14a和14b是一对立体对映体。化合物12和13与双齿含硫碳硼烷的锂盐Li<,2>S<,2>C<,2>B<,10>H<,10>反应可以得到一个五甲基环戊二烯甲基C-H活化产物[(C<,5>Me<,4>CH<,2>SC<,5>H<,4>N)Co(S<,2>C<,2>B<,10>H<,10>)] (16)以及一个非活化产物Cp<*>Rh[Py(H)S](S<,2>C<,2>B<,10>H<,10>)(17)。所有这些化合物都经过元素分析、红外、核磁(<1>H NMR，<13>C NMR，<31>P NMR以及<11>B NMR)以及X-射线单晶衍射的表征。我们充分探讨了这些化合物的立体构型以及可能存在的反应机理。