本論文主要探討鐵鐵氫化酵素，藉由化學合成方法來模擬目前已知的氫化酵素結構，以及結合光敏劑於仿氫化酵素之結構，在此合成含有光敏劑之結構[(u,k2-bdt-X)(u-PPh2)Fe2(CO)5] (X = 4,4'-dimethyl-2,2’-bipyridyl (1)，4,4'-dimethyl-2,2’-bipyridyl-ZnCl2 (2))。但在電化學研究中發現化合物被還原後有斷鍵的情形發生，並藉由紅外線光譜儀偵測還原反應，也證實此結果。為了解此鍵結，又合成不同衍生物之結構[(u,k2-bdt-X)(u-PPh2)Fe2(CO)5] (X = benzyl (3)，hexyl (4))，經由電化學以及還原反應結果得知，化合物3還原後依舊會斷鍵，而化合物4則不會有此情形發生。由以上結果幫助了解如何修正結構，使光敏劑與仿氫化酵素結合之結構可以更加穩定，以達到光催化之目的。

The synthesis and spectroscopic characterization as well as electrochemical study of diiron carbonyl dithiolate complexes, [(u,k2-bdt-X)(u-PPh2)Fe2(CO)5] (X = 4,4'-dimethyl-2,2’-bipyridyl (1) and 4,4'-dimethyl-2,2’-bipyridyl-ZnCl2 (2), benzyl (3), hexyl (4)) have been performedin this work.
Electrochemistry of complexes 1-3reveals the formation of parent complex upon one electron reduction. This is confirmed by the chemical reduction reaction of complexes 1-3. This indicates that the rupture of S-C bond occurs when the species is reduced. Such phenomenon is not observed forcomplex 4.

目錄
摘要
Abstract
謝誌
第一章 緒論	1
1.1 前言 	1
  1.2 氫化酵素 (Hydrogenase)	1
1.3 鐵-鐵氫化酵素 ([FeFe-hydrogenase])	2
1.4 鐵-鐵氫化酵素的氧化還原態	5
1.5 生物擬態化合物	6
1.6 光敏劑結合鐵硫化合物之系統	8
1.7 研究動機	12
第二章 結果與討論	13
2.1合成及光譜鑑定分析	13
2.1.1 合成與紅外線光譜分析	13
2.1.2 晶體結構探討	16
2.1.3 紫外-可見光光譜及螢光光譜分析	19
2.2 電化學分析	21
2.3 化合物1與化合物2之還原反應探討	24
2.4 合成各式化合物	26
2.5 化合物3與化合物4之還原反應探討	28
2.6 化合物3與化合物4之還原反應探討	30
第三章 結論	33
第四章 實驗部分	35
4.1 實驗方法	35
4.2 實驗藥品與溶劑	35
4.3 實驗儀器	38
4.4 合成4-methyl-4'-bromomethyl-2,2'-bipyridine (b)	41
4.5 合成[(u,k2-bdt-4,4'-DMBpy)(u-PPh2)Fe2(CO)5] (1)	41
4.6 合成[(u,k2-bdt-4,4'-DMBpy)(u-PPh2)Fe2(CO)5] (2)	43
4.7 合成[(u,k2-bdt-CH2Ph)(u-PPh2)Fe2(CO)5] (3)	45
4.8 合成[(u,k2-bdt-C6H13)(u-PPh2)Fe2(CO)5] (4)	47
參考文獻	49
附錄	53

1.	Turner, J. A. Science 2004, 305, 972.
2.	Hatchikian, E. C.; Forget, N.; Fernandez, V. M.; Williams, R.; Cammack, R., Eur. J. Biochem. 1992, 209, 357.
3.	Przybyla, A. E.; Robbins, J.; Menon, N.; Peck, H. D. FEMS Microbiol. Rev. 1992, 8, 109.
4.	Nicolet, Y.; Piras, C.; Legrand, P.; Hatchikian, C. E.; Fontecilla-Camps, J. C. Structure 1999, 7, 13.
5.	Peters, J. W.; Lanzilotta, W. N.; Lemon, B. J.; Seefeldt, L. C. Science 1998, 282, 1853.
6.	Mulder, D. W.; Boyd, E. S.; Sarma, R.; Lange, R. K.; Endrizzi, J. A.; Broderick, J. B.; Peters, J. W. Nature 2010, 465, 248.
7.	Hsieh, C.-H.; Erdem, O. F.; Harman, S. D.; Singleton, M. L.; Reijerse, E.; Lubitz, W.; Popescu, C. V.; Reibenspies, J. H.; Brothers, S. M.; Hall, M. B.; Darensbourg, M. Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13089.
8.	Berkessel, A.; Thauer, R. K. Angew. Chem. Int. Ed. 1995, 34, 2247.
9.	Thauer, R. K.; Klein, A. R.; Hartmann, G. C. Chem. Rev. 1996, 96, 3031.
10.	Lyon, E. J.; Shima, S.; Buurman, G.; Chowdhuri, S.; Batschauer, A.; Steinbach, K.; Thauer, R. K. Eur. J. Biochem. 2004, 271, 195.
11.	Pilak, O.; Mamat, B.; Vogt, S.; Hagemeier, C. H.; Thauer, R. K.; Shima, S.; Vonrhein, C.; Warkentin, E.; Ermler, U. J. Mol. Biol. 2006, 358, 798.
12.	Zirngibl, C.; Van Dongen, W.; SchwORer, B.; Von BUNau, R.; Richter, M.; Klein, A.; Thauer, R. K. Eur. J. Biochem. 1992, 208, 511.
13.	Chen, Z.; Lemon, B. J.; Huang, S.; Swartz, D. J.; Peters, J. W.; Bagley, K. A. Biochem. 2002, 41, 2036.
14.	Roseboom, W.; De Lacey, A.; Fernandez, V.; Hatchikian, E. C.; Albracht, S. J. J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 11, 102.
15.	Silakov, A.; Kamp, C.; Reijerse, E.; Happe, T.; Lubitz, W. Biochem. 2009, 48, 7780.
16.	Felton, G. A. N.; Mebi, C. A.; Petro, B. J.; Vannucci, A. K.; Evans, D. H.; Glass, R. S.; Lichtenberger, D. L. J. Organomet. Chem. 2009, 694, 2681.
17.	Wang, N.; Wang, M.; Chen, L.; Sun, L. Dalton Trans. 2013, 42, 12059.
18.	Barton, B. E.; Rauchfuss, T. B. Inorg. Chem. 2008, 47, 2261.
19.	Olsen, M. T.; Rauchfuss, T. B.; Wilson, S. R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17733.
20.	Camara, J. M.; Rauchfuss, T. B. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8098.
21.	Liu, Y.-C.; Tu, L.-K.; Yen, T.-H.; Lee, G.-H.; Chiang, M.-H. Dalton Trans. 2011, 40, 2528.
22.	Camara, J. M.; Rauchfuss, T. B. Nat Chem 2012, 4, 26.
23.	Liu, Y.-C.; Yen, T.-H.; Tseng, Y.-J.; Hu, C.-H.; Lee, G.-H.; Chiang, M.-H. Inorg. Chem. 2012, 51, 5997.
24.	Lomoth, R.; Ott, S. Dalton Trans. 2009, 9952.
25.	Song, L.-C.; Tang, M.-Y.; Mei, S.-Z.; Huang, J.-H.; Hu, Q.-M. Organometallics 2007, 26, 1575.
26.	Li, X.; Wang, M.; Zhang, S.; Pan, J.; Na, Y.; Liu, J.; Akermark, B.; Sun, L. J. Phys. Chem. B. 2008, 112, 8198.
27.	Song, L.-C.; Wang, L.-X.; Tang, M.-Y.; Li, C.-G.; Song, H.-B.; Hu, Q.-M. Organometallics 2009, 28, 3834.
28.	Song, L.-C.; Tang, M.-Y.; Su, F.-H.; Hu, Q.-M. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 1130.
29.	Kluwer, A. M.; Kapre, R.; Hartl, F.; Lutz, M.; Spek, A. L.; Brouwer, A. M.; van Leeuwen, P. W. N. M.; Reek, J. N. H. PNAS. 2009, 106, 10460.
30.	Wolpher, H.; Borgstrom, M.; Hammarstrom, L.; Bergquist, J.; Sundstrom, V.; Styring, S.; Sun, L.; Akermark, B. Inorg. Chem. Commun. 2003, 6, 989.
31.	Ott, S.; Kritikos, M.; Akermark, B.; Sun, L. Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 3285.
32.	Ekstrom, J.; Abrahamsson, M.; Olson, C.; Bergquist, J.; Kaynak, F. B.; Eriksson, L.; Sun, L.; Becker, H.-C.; Akermark, B.; Hammarstrom, L.; Ott, S. Dalton Trans. 2006, 4599.
33.	Ott, S.; Borgstrom, M.; Kritikos, M.; Lomoth, R.; Bergquist, J.; Akermark, B.; Hammarstrom, L.; Sun, L. Inorg. Chem. 2004, 43, 4683.
34.	Na, Y.; Wang, M.; Pan, J.; Zhang, P.; Akermark, B.; Sun, L. Inorg. Chem. 2008, 47, 2805.
35.	Streich, D.; Astuti, Y.; Orlandi, M.; Schwartz, L.; Lomoth, R.; Hammarstrom, L.; Ott, S. Chem. Eur. J. 2010, 16, 60.
36.	Wang, F.; Wang, W.-G.; Wang, H.-Y.; Si, G.; Tung, C.-H.; Wu, L.-Z. ACS Catalysis 2012, 2, 407.
37.	Liu, Y.-C.; Chu, K.-T.; Jhang, R.-L.; Lee, G.-H.; Chiang, M.-H. Chem. Commun. 2013, 49, 4743.
38.	Chu, K.-T.; Liu, Y.-C.; Huang, Y.-L.; Lee, G.-H.; Tseng, M.-C.; Chiang, M.-H. Chem. Eur. J. 2015, 21, 6852.
39.	Irwin, M.; Jenkins, R. K.; Denning, M. S.; Kramer, T.; Grandjean, F.; Long, G. J.; Herchel, R.; McGrady, J. E.; Goicoechea, J. M. Inorg. Chem. 2010, 49, 6160.
40.	Merritt, L. L.; Schroeder, E. Acta Crystallogr. 1956, 9, 801.
41.	Lapadula, G.; Bourdolle, A.; Allouche, F.; Conley, M. P.; del Rosal, I.; Maron, L.; Lukens, W. W.; Guyot, Y.; Andraud, C.; Brasselet, S.; Coperet, C.; Maury, O.; Andersen, R. A. Chem. Mater. 2014, 26, 1062.
42.	Roy, S.; Groy, T. L.; Jones, A. K. Dalton Trans. 2013, 42, 3843.
43.	Tokel-Takvoryan, N. E.; Hemingway, R. E.; Bard, A. J. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 6582.
44.	Connelly, N. G.; Geiger, W. E. Chem. Rev. 1996, 96, 877.
45.	Awad, D. J.; Schilde, U.; Strauch, P. Inorg. Chim. Acta 2011, 365, 127.
46.	Hirata, N.; Lagref, J.-J.; Palomares, E. J.; Durrant, J. R.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M.; Di Censo, D. Chem. Eur. J. 2004, 10, 595.