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P，N-杂合配体是一种半活泼配体(Hemilabile ligands),其软的膦配位点可以与较软过渡金属牢固地结合,起到保护和稳定中心金属离子的作用；而硬的氮配位配位点与较软的金属可逆地配位,及时为底物小分子的配位腾出空配位点。从而在调变过渡金属配合物的催化性能方面显示独特的优势,成为均相催化反应研究领域备受关注的一类配体。本论文首次设计合成了一系列基于咪唑鎓基团的I-型离子型P，N-杂合配体(1-6,图示1),其特点为：膦配体中的磷原子与带正电的咪唑鎓基团相毗邻,从而使膦配体兼有σ给电子能力和π受电子能力；同时在咪唑鎓基的3-位N(和1-位N)的侧链中引入不同的含氮官能团,这些氮配位基团不但自身可以参与配位,同时也可以调变膦配体与金属的配位作用。通过一系列分析手段(NMR、 FT-IR, X-射线单晶衍射)对所合成的离子型P,N-杂合配体进行了表征。表征结果表明,在咪唑鎓的3-位N的侧链中含吸电子取代基(如1中的吡啶基),可以有效增长咪唑鎓2-位C与P原子间的C-P键长(减弱C-P键的键合作用有利于此类配体作为潜在的氮杂环卡宾)；带正电的咪唑鎓基与相邻磷原子间存在共轭效应,使磷原子上带有部分正电荷,导致于这类I-型离子型P,N-杂合配体中存在P-N间静电相互作用。在合成I-型离子型P,N-杂合配体1-6的基础上,构建了相应的钯、铑、金配合物(图示2)。分析表征(X-射线单晶衍射、NMR、IR、TG/DTG和元素分析)结果表明,由于这类I-型离子型P,N-杂合配体中的膦配体兼有σ给电子能力和π受电子能力,可以和金属中心离子不仅存在σ-配位键,还存在反馈π键,从而使相应的金属配合物的P-M键合作用增强,有利于配合物的稳定性：其中在咪唑鎓基的3-位N的侧链上引入氮配位基团,其电子效应和空间效应会显著影响咪唑2-位C-P键的键合作用,从而导致相应金属配合物的几何结构、稳定性和催化性能的变化,并衍生出新型的卡宾-Pd配合物11,12。考察了构建的钯配合物在碘苯与苯乙烯的羰化Heck偶联反应中的催化性能。实验结果表明,卡宾-Pd配合物12体现优于其它钯-膦配合物包括传统trans-Pd(PPh3)2Cl2的催化活性；但该配合物12的稳定性较差(配体PPh2OH的羟基与C-H上的H脱水导致配合物结构破坏),在催化反应过程中较快失活。考察了铑配合物在1-辛烯氢甲酰化反应中的催化性能,研究了Rh(I)配合物催化性能和催化剂结构的构效关系。研究结果发现,配合物中Rh-P键长越短,在1-辛烯氢甲酰化反应中,稳固的Rh-P键导致膦配体不易被CO取代,有利于产物壬醛的选择性和产率。其中,铑配合物21和23具有最短的Rh-P键长(即最稳固的Rh-P配位作用),对应最佳的壬醛收率。