Pd配合物已广泛应用于医药、材料、催化等相关领域,鉴于Pd配合物的重要性,科研工作者在Pd配合物设计与合成工作中做出了大量的贡献。其中N-杂环卡宾Pd金属配合物因其优异的热、水和空气的稳定性等优点,引起了广大科研工作者的关注。但是人们通常在制备N-杂环卡宾配体或者N-杂环卡宾金属Pd配合物的时候不可避免的会生成一定量的N-杂环卡宾水解副产物,但副产物利用往往被研究者所忽视。而近年来,由于开环产物独特结构与配位的不可预期性逐渐引起了科学家的关注。基于此,本论文主要围绕苯并咪唑盐的水解开环、金属Pd配位方式及其在Suzuki-Miyaura偶联反应的催化性能而展开,论文主要包括以下几个部分:1.吡啶桥连苯并咪唑盐开环水解产物是一对旋转异构体,为了控制水解产物的立体构型,本文采用改变开环产物上的取代基团的方式,通过位阻效应调控旋转异构体的比例,从而达到高选择性地控制住开环产物的空间立体结构的目的。研究发现当在氨基上引入位阻基团时,开环产物的空间扭曲程度高的产物占绝对优势;当在甲酰基上引入位阻基团时,开环产物的空间扭曲程度低的产物高达99%。2.发展了一种阴离子调控的苯并咪唑盐水解开环Pd配位的方法,分别得到了一类苯并咪唑盐水解开环Pd配合物和一类常规的吡啶桥连苯并咪唑卡宾Pd配合物。当苯并咪唑盐的阴离子为氯、溴、碘离子时,氧化银选择性促进苯并咪唑盐的水解开环,再与Pd金属进行配位从而得到一类开环Pd配合物;当苯并咪唑盐的阴离子为硝酸根、三氟磺酸根、六氟磷酸根、四氟硼酸根时,氧化银和苯并咪唑盐进行反应首先生成银卡宾配合物,再与Pd金属进行金属置换反应从而得到一类常规的卡宾Pd配合物。3.将上述合成的Pd配合物分别应用于甲醇和水相的Suzuki-Miyaura偶联反应中,在甲醇溶液中,室温条件下Suzuki-Miyaura反应即可顺利进行;在纯水溶液中,反应温度需要提高至90°C。相同反应条件下,以溴苯甲醚和苯硼酸为模型反应,开环Pd配合物比常规的卡宾Pd配合物表现出了更高的催化活性,并且这类催化剂对含有不同电子效应的芳基硼酸和溴代芳烃表现出了较好的底物普适性。为了考察开环Pd配合物的稳定性和反应机理,借助于汞中毒实验,表明开环Pd配合物在反应过程表现出了较好的稳定性,未突出纳米Pd的催化效果。4.N-杂环乙腈加成物的合成需要经历由自由卡宾这一步,其反应条件比较苛刻。本文首次发现苯并咪唑盐水解开环产物与乙腈制备卡宾乙腈加成产物一类新方法,此方法操作简单,为卡宾乙腈加成物的合成提供一种简便高效的新方法。