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有机双金属化合物因其独特的协同效应,相较于单金属试剂而言,往往表现出不同于单金属试剂的反应性和选择性,吸引了广大化学工作者的极大兴趣与关注。大量含有碱金属的异核双金属化合物已经被陆续报道,并应用于化学计量反应或者催化反应。其中,有机镁、锌试剂作为常见的有机金属试剂,在诸多基本有机反应中占有重要作用,其温和的亲核性及特殊的官能团耐受性备受瞩目,但其较差的动力学反应性极大地限制了其应用范围。而由碱金属化合物和有机镁、锌试剂形成的异核双金属化合物既可以降低碱金属化合物的碱性,同时提高有机镁、锌试剂的亲核性,广泛应用于金属化反应和卤素金属交换反应中。但迄今为止,该类双金属试剂主要以化学计量反应为主,很少作为催化剂应用于各类有机催化反应。基于课题组的前期工作与广泛的文献调研,本论文的研究目的是通过N,N-双齿吡咯配体与有机碱金属试剂和烷基镁、锌试剂合成系列N,N-双齿吡咯碱金属-烷基镁、锌等双金属化合物,并通过核磁、X-ray单晶衍射表征得到相应的结构信息。并将它们作为催化剂应用于不同醛类化合物之间的交叉偶合Tishchenko反应,高选择性的合成单一酯类化合物。具体研究工作如下:(1)N,N-双齿吡咯配体C4H3NH2-CH2NHtBu)分别与nBuLi,NaH和KH进行碱金属化反应,然后加入二丁基镁反应,获得五个碱金属-烷基镁化合物,[L i2(THF)4Mg{C4H3N(2-CH2NtBu)}2](2a),[Li2(TMEDA)2Mg{C4H3N(2-CH2NtBu)}2](2b),[Na(THF(Et2C)Na{C4H3N2-CH2N(tBu)MgnBu)}2]∞(2c)和[Na(TMEDA)2Na{C4H3N(2-CH2N(tBu)MgnBu)}2](2d),[K(THF)2K{C4H3N(2-CH2N(tBu)MgnBu)}2]∞(2e),其中化合物2a-2d获得单晶结构并经过核磁分析表征。X-ray单晶结构分析显示由于碱金属原子半径的不断增大及其灵活的配位模式,双金属化合物的结构呈现出多样性。将化合物2a-2e用于催化不同醛之间的交叉偶合季先科反应,条件实验表明,化合物2c为催化剂,在无溶剂或甲苯溶剂中可以获得高选择性、高产率的单一酯类化合物。为阐明双金属化合物的协同效应内涵在高选择性交叉偶合季先科反应中的作用提供了实验上的有利证据。(2)同样,以N,N-双齿吡咯配体C4H3H2-CH2NH(tBu)分别与nBuLi,Na H和KH进行碱金属化反应,然后加入二乙基锌反应,在TMEDA或THF存在的条件下得到四个碱金属-烷基锌化合物[Li(TMEDA)2]+[Li{C4H3N(2-CH2N(tBu)ZnC2H5)}2]-(3a),[Na(TMEDA)Na{C4H3N(2-CH2N(tBu)ZnC2H5)}2]∞(3b),[Na(T HF)2Na{C4H3N(2-CH2N(tBu)ZnC2H5)}2]∞(3c)和[K(THF)2{C4H3N(2-CH2N(tBu)Z nC2H5)}2K]∞(3d),化合物3a-3d均获得单晶结构,并经过核磁分析表征。X-ray单晶分析表明,这些化合物显示出从单分子化合物到配位聚合物的结构多样性。该类新型碱金属烷基锌化合物将为含有吡咯基金属配合物的研究提供了新的思路,为双金属化合物的协同效应研究提供了有力支撑。