中文摘要：

氢气是一种理想的清洁能源，但是现今超过99%的氢气是通过消耗天然气等非可再生资源而制备的，并且同时产生大量的二氧化碳。因此，探索新的可持续的制备方法显得非常迫切。而电解水制备氢气是一种比较理想的方法，但是现今仍然面临很多问题，其中之一就是此方法一般需要用Pt等贵金属作为电催化剂。化学模拟氢化酶就是为了用Fe、Ni等便宜催化剂代替Pt。本项目致力于研究化学模拟第三种氢化酶[Fe]-氢化酶。通过设计合成与[Fe]-氢化酶活性中心类似的化合物，推测[Fe]-氢化酶活性中心的具体结构；通过研究模拟物的反应性，推测[Fe]-氢化酶的作用机理，从而制备功能性人工[Fe]-氢化酶，并且研究这些模拟物在催化氢化、催化硅氢化等领域的催化效果。本项目研究有助于进一步认识氢化酶作用机理，从而制备更加高效的人工氢化酶。这不仅仅有助于解决氢气的绿色制备问题，也有助于发展出可应用于氢化反应的便宜高效的催化剂。

结论摘要：

本项目利用核磁、红外、X-射线单晶衍射以及元素分析等手段分析鉴定了一系列含有“吡啶亚甲基酰基”或“吡啶酮亚甲基酰基”配体的[Fe]-氢化酶模拟物。（1）制备了一系列含“吡啶亚甲基酰基”配体的Fe-芳基巯基化合物，并发现此类化合物存在“单核-双核”平衡。（2）首次制备了含“吡啶亚甲基酰基”配体的Fe-烷基巯基化合物。（3）首次制备了一系列含“吡啶酮亚甲基酰基”配体的单核Fe-巯基化合物，此类化合物更加精确地模拟了[Fe]-氢化酶活性中心结构。（4）将乙酸基或2-巯基乙醇配体成功引入含“吡啶酮亚甲基酰基”配体的Fe中心，从而精确模拟并间接证明了[Fe]-氢化酶辅因子的结构。 上述成果对于研究[Fe]-氢化酶的反应性、确定[Fe]-氢化酶辅因子的结构、以及制备下一代功能型[Fe]-氢化酶模拟物具有重要的意义。 相关成果共发表SCI论文3篇，两篇发表在《Chem. Eur. J.》上(其中一篇为封面），一篇发表在《Chem. Asian J.》 上。