本论文主要开展了氮杂环和二茂铁基双功能化的氮杂环卡宾衍生物及双吡唑甲烷功能化的氮杂环卡宾衍生物研究,并取得了如下的结果：1.由于二茂铁独特的立体与电子结构,含二茂铁基取代的氮杂环卡宾衍生物表现出了新颖的结构与反应活性。另一方面,杂原子功能化的氮杂环卡宾近来也引起了越来越多的注意。由于杂原子的引入,这些功能化的氮杂环卡宾表现出新的配位模式与反应方式,其金属配合物表现出相对高的稳定性与催化活性。基于此,我们研究了吡啶基和二茂铁基双功能化的咪唑盐与氧化银的反应,得到了结构新颖的氮杂环卡宾银配合物。结果表明,它们的配位方式显著依赖于吡啶环上氮原子的相对位置。2-吡啶基功能化的咪唑盐与氧化银反应时形成少见的二维梯形配位高分子,而它们的构筑方式又依赖于反应溶剂；3-吡啶基功能化的咪唑盐与氧化银反应时仅得到一个卤素作为桥的二聚配合物；4-吡啶基功能化的咪唑盐与氧化银反应时,所得产物的结构又发生显著的变化,表现为一新颖的具有16元金属大环单元的一维配位高分子。吡啶基中的氮原子在2位和4位时配体是以桥式双齿配位,而在3位时配体仅表现为单齿配位。同时我们发现这些氮杂环卡宾银配合物在二氯甲烷中会发生碘和氯的交换反应。另外,阴离子也显著的影响这些氮杂环卡宾配合物的结构。如相应的咪唑四氟硼酸盐或六氟磷酸盐与氧化银反应时,无论吡啶基中的氮原子在何位置,都得到二聚的卡宾银配合物,配体仅表现为单齿配位。当用喹啉基或吡唑基和二茂铁基双功能化的咪唑盐与醋酸钯在无水无氧条件下反应时,我们制得了相应的卡宾钯化合物。然而在空气中反应时,将导致配体的氧化分解,得到了新颖的二氧化氮钯配合物。对于二氧化氮的来源方式,我们进行了初步探索。另外,相应的毗啶基和二茂铁基双功能化的咪唑盐与醋酸钯反应时,却没有类似的反应发生。2.由于其广泛的配位能力和可变的配位方式,桥头碳上功能化的双吡唑甲烷得到了人们的广泛关注。我们希望将氮杂环卡宾和双吡唑甲烷有机的结合起来,合成一类新颖的双吡唑甲烷功能化的氮杂环卡宾配体,并考察其形成的金属配合物的物理化学性能。我们制得了两个系列的双吡哗甲烷功能化的氮杂环卡宾前体,即Ⅳ-(双吡唑基甲基)苯基-N’,-苄基咪唑盐和N-(双吡唑基甲基)苯氧亚甲基-N’-苄基咪唑盐,并研究了它们与氧化银和醋酸钯的反应。在这些卡宾衍生物中,氮杂环卡宾表现出了三种不同的配位方式,在[L2Ag][AgCl2](L=N-(双吡唑基甲基)苯基-N’-苄基咪唑卡宾)和[L’4Ag3Br2][AgBr2](L’=N-[双(3,5-二甲基吡唑基)甲基]苯基-N’-苄基咪唑卡宾)中,配体都表现为单齿配位(卡宾碳与银配位),吡唑环上氮原子没有与银作用。而在L’2Pd2Br2中,配体表现为桥式双齿配位,其中一个吡唑环上的氮原子和一个卡宾碳与两个钯中心配位。而在配位高分子[L2Ag2]n[PF6]2n和金属大环配合物[L’2Ag2][PF6]2中,配体表现为桥式三齿配位,其中的两个吡唑环上的氮原子和一个卡宾碳与银中心作用。尽管在L"2Ag2Cl2和L"2Ag2Cl2或PF6)(L"=N-(双吡唑基甲基)苯氧亚甲基-N’-苄基咪唑卡宾)中,配体分别表现为桥式双齿和桥式三齿,与L’和L在配合物中的配位方式一样,但明显的差别是,L"与银配位是以头(卡宾)对尾(吡唑环上的氮原子)的方式,而L和L’与银配位是以头(卡宾)对头和尾对尾的方式。此外,这些配合物都有好的发光性能。3.已有的研究表明,金属银化合物具有很好的催化炔、醛和胺三组分偶联反应的能力,但有关氮杂环卡宾银化合物对该类反应的催化研究远未得到开发。我们考察了本文所合成的结构新颖的氮杂环卡宾银配合物的催化活性。结果表明,它们都具有高效的催化该三组分偶联反应活性。