过渡金属催化的偶联反应是现代有机化学中构建新的碳-碳键、碳-杂原子键的重要方法。从20世纪初开始,过渡金属催化的偶联反应取得了长足发展,其中Ullmann反应就是非常重要的一类反应。Ullmann反应从最初使用的铜催化剂到有重大转折的镍催化剂,再到20世纪70年代钯催化剂的发现及广泛应用,Ullmann反应取得重大突破。1901年,德国化学家Fritz Ullmann首次报道了卤代芳香族化合物与Cu共热生成联芳类化合物的反应。1903-1906年,Ullmann和Goldberg报道了经典的Ullmann碳-杂原子键的构建,拓展了Ullmann偶联反应的范围。尽管如此,Ullmann反应仍然存在诸多缺陷例如反应条件苛刻,限制了Ullmann反应的实际应用。化学家一直尝试通过改变催化反应的过渡金属、使用合适的配体等方法使反应在更加温和的条件下进行。并且,随着Ullmann偶联反应的反应条件不断被优化,其应用性得到了进一步加强。催化作用分为均相催化和非均相催化两种,在均相催化中,催化剂接触面积大、活性位点多、催化剂的反应用率高,一般具有较好的催化效果。因此对均相反应的研究相对较多。但是,均相催化剂的缺点也十分明显,那就是催化剂难以回收和重复利用。这就导致了一系列问题例如,金属残留、环境污染、生产成本升高等。而非均相催化剂的使用,可以在一定程度上使这些问题得以解决,带来了极大的原子经济效益,这也更符合绿色化学的理念。因此,非均相催化剂有广泛的应用前景。本论文主要工作就是合成一种新型的非均相催化剂,并用于催化Ullmann偶联反应。主要内容包括以下几个方面:1、我们课题组利用简单的一锅法,在温和的条件下,合成了一种负载钯的镍钛基催化剂Pd@Pd Ni-Ti-EG。该方法在实验室条件下,即可一次性制备克级催化剂,具有良好的潜在应用价值。研究中还发现该催化剂在Suzuki偶联反应中表现出极佳的催化活性和稳定性。为了进一步探索该催化剂的应用范围,本论文中又将其用于催化Ullmann反应。经过一系列的反应条件的优化,该催化剂在C-C偶联的Ullmann反应中表现出很好的催化活性。芳基溴代物自偶联的产率最高可达98%,且对含不同取代基的底物均有良好的兼容性,可到中等以上产率。此外,在反应体系中,Pd@Pd Ni-Ti-EG催化剂还表现出良好的稳定性和可回收性,循环使用6次后,催化活性没有明显降低。对回收的催化剂进行XRD和TEM表征,发现催化剂形貌虽遭到破坏,但钯仍能以较小的尺寸均匀分布于催化剂中。这说明我们的合成方法可以使钯在催化剂中具有很好的分散性和稳定性。2、铜作为一种地球蕴藏量丰富,且较为廉价的过渡金属,一直备受化学家们的关注。本论文利用二价的铜盐与钛酸酯反应制备了基于钛基的铜纳米材料Cu@Ti-EG。利用简单的水热法,该催化剂也可以一次性大量制备,并将其用于催化C-N偶联的Ullmann反应。经过反应条件的优化、底物拓展,发现该催化剂在温和的反应条件下,即可实现C-N偶联,且具有较好的底物普适性。该催化剂在循环回收利用三次后,产率没有明显降低。说明催化剂具有较好的稳定性。对回收后的催化剂进行表征,发现催化剂形貌在反应体系并未遭到破坏,Cu的含量没有明显流失。