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设计出无毒无害高效催化剂开展清洁有机反应是实现绿色化学目标的重要内容。介孔硅材料具有大比表面积、规整的孔道结构、均一的孔径，有利于活性位的高分散。特别是有机．无机杂化硅材料(PMOs)的出现，骨架结构中大量的有机基团的存在使得介孔硅同时具有亲水性和疏水性，疏水性基团的大量存在有利于反应物分子在催化剂表面的吸附。以有机．无机杂化硅材料作为催化剂载体，其催化活性可以与均相催化剂媲美，又能够克服均相催化剂与产物分离难、无法重复使用的缺陷，代表着今后催化材料的一个发展方向。
本论文采用模板技术合成了一系列具有不同结构的介孔SiO<,2>材料和NH<,2>-Ethyl-PMO、PPh<,2>-Ethyl-PMO以及PPh<,2>-SBA-15等系列有机．无机杂化SiO<,2>材料。采用石蜡溶液直接浸渍法得到具有纳米介孔结构的金属铟催化剂；以有机一无机杂化SiO<,2>材料为载体，采用共价键接枝方法固载过渡金属化合物PdCl<,2>(PPh<,3>)<,2>，得到具有纳米介孔结构的有机金属催化剂。选择Barbier反应为探针，通过研制高效非均相催化剂，尝试以水代替有机溶剂，开辟在环境友好介质中进行清洁有机合成的新途经。结合催化剂表征和Barbier反应动力学测定，阐述催化剂的构效关系和催化反应机理。主要内容如下：
1．采用水解法制备得具有六方结构的MCM-41和SBA-15．以此为载体，采用石蜡溶液直接浸渍法得到具有纳米介孔结构的金属铟催化剂，应用于水介质中Barbier反应的活性测试结果表明，以二维六方结构材料为载体制备的负载型In催化剂得率较好，显著优于60～80目金属铟粒，催化剂可以重复套用4次活性没有明显地下降。
2．采用共聚法制备了氨基和二苯基膦基修饰的NH<,2>-Ethyl-PMO和PPh<,2>-Ethyl-PMO有机-无机杂化硅材料(修饰量可达10％)，材料具有二维六方介孔结构．以该杂化材料为载体，通过络合方式制备了具有纳米介孔结构的负载型Pd(Ⅱ)催化剂。该催化剂在水溶剂中苯甲醛与3-溴丙烯间的Barbier反应中显示出优良的催化活性，1-苯基-3-丁烯基-1-醇得率可达到87.4％。催化性能显著优于Pd-NH<,2>-SBA-15催化剂，具有与均相催化剂PdCl<,2>(PPh<,3>)<,2>相似的催化活性，而且该催化剂可以重复使用五次后催化效率没有特别明显的下降，活性相与载体结合牢固，不存在明显的脱落和流失，主要归因于二苯基膦基配位能力强，能够固载更多的有机金属催化剂，此外催化剂具有规整的中孔孔道结构、活性位分散均匀以及有机疏水性基团修饰后催化剂表面化学得到改善，有利于有机反应物分子的扩散、吸附和表面反应。
3．采用预水解共聚法制备了二苯基膦基修饰的PPh<,2>-SBA-15(修饰量可达10％)，样品结构类似于SBA-15介孔材料．以该杂化材料为载体，通过二苯基膦基络合的方式制备了具有纳米介孔结构的负载型Pd(Ⅱ)和DRu(Ⅱ)催化剂。该催化剂应用到Barbier反应和高烯丙醇的异构化反应中，4-苯基-3-丁烯-2-醇得率可达到50％，催化性能与均相催化剂PdCl<,2>(PPh<,3>)<,2>和RuCl<,2>(PPh<,3>)<,3>，但是该催化剂可以重复使用五次后催化效率没有特别明显的下降，活性位与载体结合牢固，不存在明显的脱落和流失，主要归因于二苯基膦基强配位能力，能够固载更多的有机金属催化剂以及规整的中孔孔道结构有利于有机反应物分子的扩散、吸附和表面反应。
通过研究发现，催化剂载体有机一无机杂化介孔材料的结构和理化性质、活性相的分散程度、反应体系中还原剂的种类及其加入量等对催化剂催化水相中Barbier反应的效率有较大的影响。