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近年来,大环N-杂环卡宾配体(NHC)作为一种多齿配体,由于其独特的配位行为引起研究者的关注。目前有不少不同金属的大环N-杂环卡宾配合物被陆续报道,部分配合物展现了催化和发光方面的性质。但大环配体的种类依旧较少,尤其是以苯并咪唑卡宾为NHC单元的四齿及四齿以上大环配体的金属配合物鲜见报导。本论文研究内容主要集中在四(苯并咪唑)大环配体Ag(Ⅰ)、Au(Ⅰ)、Ni(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅱ)、Co(Ⅱ)和Ir(Ⅰ)配合物的合成、表征及性质的研究。主要包括以下三个方面内容:1.四齿大环氮杂环卡宾Ag(Ⅰ)和Au(Ⅰ)配合物的合成、表征及性质在本章工作中我们利用三个以苯并咪唑卡宾为基本单元,烷基链为桥联的四齿大环N-杂环卡宾配体前体物[H4L1](PF6)4,[H4L2](PF6)4和[H4L3](PF6)4分别与Ag(Ⅰ)、Au(Ⅰ)的前体物反应,得到了五个Ag(Ⅰ)和Au(Ⅰ)的配合物。由于三个结构类似配体的环大小不同,形成了三个结构各异多核Ag(Ⅰ)配合物[Ag2(L1)](PF6)2(1)、[Ag3(L2)(H20)2](PF6)3(2)、[Ag6(L3)3](PF6)6(3)和两个双核 Au(Ⅰ)的配合物[Au2(L1)](PF6)2(4)、[Au2(L2)](PF6)2(5)。同时我们发现双核化合物1、4和5表现出发光性质。2.四齿大环N-杂环卡宾Ni(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅱ)和Co(Ⅱ)配合物的合成及表征我们将上述三个四齿大环卡宾前体盐与分别与镍、钯、铂和钴的金属前驱体反应,得到了十二个大环四齿卡宾金属配合物[Ni(L1)](PF6)2(6),[Ni(L2)](PF6)2(7),[Ni(L3)](PF6)2(8),[Pd(L1)](PF6)2(9),[Pd(L2)](PF6)2(10),[Pd(L3)](PF6)2(11),[Pt(L1)](PF6)2(12),[Pt(L2)](PF6)2(13),[Pt(L3)](PF6)2(14),[Co(L1)](PF6)2(15),[Co(L2)](PF6)2(16)和[Co(L3)](PF6)2(17),其中 Ni(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)和 Pt(Ⅱ)呈平面四边形配位构型,而Co(Ⅱ)配合物呈四面体构型。分析比较了不同配体环的大小与金属配合物中金属-碳键长度的区别,同时在配合物分子间观察到很强的π-π堆积作用。3.大环N-杂环卡宾双核铱配合物的合成、表征及催化性能利用大环二胺-四卡宾配体前体盐[H4L4](PF6)4与[Ir(COD)Cl]2反应合成了两个双核 Ir(Ⅰ)配合物[Ir2(L4)(COD)2](PF6)2(18)和[Ir2(L4)(COD)Cl]Cl(19),以及对应的羰基化衍生物[Ir2(L4)(CO)4](PF6)2(20)和[Ir2(L4)(CO)2C1]CI(21)。在 Cl-的作用下,顺式配合物18能够脱去一个COD分子转化成反式配合物19。配合物19中一个铱与两个卡宾碳、两个氮原子和一个氯离子形成了罕见的五配位构型。对配合物18、19和一个具有类似结构的单核二齿N-杂环卡宾Ir(Ⅰ)配合物[Ir(L5)(COD)](PF6)(22),在催化芳基硼酸和2-环己烯酮的1,4-加成反应的催化活性进行了研究。这三个配合物是首次应用于催化该加成反应的Ir(Ⅰ)-NHC化合物,而且展现了比报道的Ir(Ⅰ)配合物更高的催化活性。