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钯配合物的合成应用是金属有机化学中的一个非常活跃的研究领域。由于它们有良好的热稳定性,易于储存,所以含不同配体结构的钯配合物可以作为有效的催化剂用于C-C、C-N等化学键的构建。钯配合物催化的偶联反应在有机合成、药物开发,材料化学、天然产物的合成等领域有广泛的应用前景。在本论文中,我们主要研究含氮/磷杂环衍生钯配合物的合成及其在C-C偶联反应中的应用。本论文主要包含三个部分:第1部分前言本章分别介绍了膦配位钯配合物、N,N’-配位钯配合物的合成及催化C-C偶联反应最新研究进展。第2部分单齿膦配位钯配合物的合成、表征与催化C-C偶联反应研究1.以3,5-二取代基-1,2,4-二唑膦{H[3,5-R2dp](L1:R=H,L2:R=i-Pr,L3:R=Ph,L4:R=t-Bu)}为单齿膦配体分别与Pd(CH3CN)2Cl2反应,合成得到四个膦配位的钯配合物Pd{H[3,5-H2dp]}2Cl2(I)、Pd{H[3,5-i-Pr2dp]}2Cl2(II)、Pd{H[3,5-Ph2dp]}2Cl2(III)、Pd{H[3,5-t-Bu2dp]}2Cl2(IV),通过熔点、核磁共振、红外、元素分析对其进行表征。钯配合物(IV)的晶体结构通过X-单晶衍射分析确定,中心钯原子采取平面四边形几何构型,分别与两个配体L4上的磷原子和两个氯原子配位。2.以单齿膦配位钯配合物(I-IV)为催化剂催化卤代芳烃与芳基硼酸的Suzuki-Miyaura反应,通过考察催化剂、催化剂的量、温度、碱和溶剂等因素对反应活性的影响,得到最佳反应条件为:钯配合物(IV)(8 mol%),Cs2CO3(2 equiv),对溴苯乙酮(1a)/苯硼酸(2a)=1:1.5,DMF(1 m L),24 h,110°C。我们进一步研究了此反应的适用范围,结果表明,该反应有宽广的底物适用范围,以最高为99%产率得到一系列含不同官能团的联苯衍生物。芳环上取代基的电子效应与空间位阻效应对底物反应活性有一定程度的影响,连有吸电子取代基的卤代芳烃更有利于反应的顺利进行。3.以单齿膦配位钯配合物(I-IV)为催化剂催化卤代芳烃与烯烃衍生物的Mizoroki-Heck反应,通过条件筛选,得到最优条件为:配合物(II)(5 mol%),K2CO3(2 equiv),对溴苯乙酮(1b)/丙烯酸甲酯(2a)=1:1.5,DMF(1 m L),24 h,110°C。并且对该反应进行了底物扩展。结果表明,反应具有很好的底物适用性,以最高98%的产率获得相应的产物;含有吸电子基的卤代芳烃(R=CHO,COCH3)比含有给电子基的卤代芳烃(R=H,OCH3)反应活性高,烯烃上取代基的电子效应和空间位阻效应对Mizoroki-Heck反应也具有一定程度的影响。同时,我们还研究了以Pd(OAc)2与配体L2(10%)共同作为催化剂,催化卤代芳烃与烯烃衍生物的Mizoroki-Heck反应,获得了很好的催化效果。第3部分N,N’-双齿配位钯配合物催化C-C偶联反应研究以N,N’-双齿配位钯配合物(V-VIII)为催化剂催化卤代芳烃与苯硼酸衍生物的Suzuki-Miyaura反应,通过考察催化剂、催化剂的量、碱、溶剂和温度获得最优条件:配合物(VI)(5 mol%),NEt3(2 equiv),对溴苯乙酮(1a)/苯硼酸(2a)=1:1.5,DMF(1m L),24 h,110°C。在此条件下,通过研究含有不同基团的卤代芳烃与苯硼酸衍生物的反应,发现该反应对很多官能团有很好的兼容性,以最高为98%的产率得到相应的产物。连有吸电子基的卤代芳烃更有利于反应的进行,芳环上取代基的空间位阻效应对该反应也有不同程度的影响。同时,我们还研究配体Pd(OAc)2与L6组合催化卤代芳烃与苯硼酸衍生物的Suzuki-Miyaura反应,以很好的产率获得偶联产物。