中文摘要：

利用金属催化1,1'-二茂铁双金属化合物与叔膦配体的反应，设计合成一系列含双磷叶立德的茂环卡宾前体鏻盐,探索其反应机理,为制备新型碳环卡宾配体提供了一条崭新的途径。相对于传统的N-杂环卡宾配体，磷叶立德取代N-R部分，由于磷叶立德的诱导效应小于氨基基团，使得卡宾配体有更强的供电子能力。这些配体进一步与各种金属盐反应，得到相应的卡宾金属配合物。研究它们的催化性能，从中筛选出高效催化剂,解决甲基磺酸芳基酯难于活化的问题。通过改变膦配体的结构、过渡金属的种类、探讨碱、溶剂、温度等因素对反应的影响，优化反应条件，建立甲基磺酸芳基酯与羰基化合物的alpha-芳基化反应的高效催化体系。其中研究二茂铁的断裂、茂环的活化和对甲基磺酸芳基酯的碳-氧键进行氧化加成都有很强的挑战性,并且具有重要的学术意义和应用价值。

结论摘要：

本项目利用钯催化1,1’-二茂铁双汞化合物与叔膦配体的反应，设计合成出一系列含双磷叶立德的茂环卡宾前体鏻盐,并提出可能的反应机理,为制备新型碳环卡宾配体提供了一条新的途径。利用核磁、单晶X－衍射等表征该类配体，相对于传统的N-杂环卡宾配体，磷叶立德取代N-R部分，由于磷叶立德的诱导效应小于氨基基团，使得卡宾配体有更强的供电子能力。通过理论计算，证实该类配体是已有文献报道中供电子能力最强的卡宾配体。研究它们的催化性能，实验结果表明，这类配体有非常高的催化活性，能室温下高效催化芳基氯的Suzuki 和Buchwald-Hartwig胺化反应。对甲基磺酸芳基酯与羰基化合物的alpha-芳基化反应和与芳基硼酸等的偶联反应有较好的催化活性。合成和表征了一些含双磷叶立德的茂环卡宾的二茂铁基环钯加合物，优化反应条件，它们能高效催化甲基磺酸芳基酯与羰基化合物、芳基硼酸等的偶联反应。我们还合成出一系列N杂环卡宾钯化合物及其二茂铁基环钯加合物，测试它们在偶联反应中的催化活性，建立芳基氯、甲基磺酸芳基酯与羰基化合物的alpha-芳基化反应的高效催化体系。在含卤原子配体的环钯化合物的合成及其反应性方面开展研究工作，发现其在反应中既是反应物又是催化剂，在碱性溶液中，通过自身钯催化羟基化反应，首次合成出四核环钯单膦加合物，并提出反应可能的机理，扩展含卤原子配体的环钯化合物在偶联反应中的应用。此外，合成和表征了一系列环铱金属化合物，对其发光和催化性能进行了研究。首次报道环铱膦加合物能高效催化醇与羰基化合物的alpha--烷基化反应，扩展铱催化剂的种类和反应的底物。特别是以前的催化体系对二茂铁羰基化合物的催化效果较差，而这个催化体系能高效的催化二茂铁羰基化合物的alpha--烷基化反应。 本项目执行期为3年，现已完成项目研究内容，期间共发表SCI论文35篇，其中影响因子大于3.0的国际期刊论文6篇，同时本项目部分实验结果还在整理，撰写中。共申请国家发明专利3项，其中已获授权1项。获得河南省优秀自然科学论文一等奖2项，二等奖1项。结合单位的学科建设，培养硕士研究生7名，其中已毕业4名，指导5名青年教师进行科研工作。