钯催化交叉偶联反应是一类用于碳碳键形成的重要反应,在有机合成中应用十分广泛。Suzuki反应和Sonogashira反应最为经典。影响反应的因素有底物活性,碱、溶剂及催化剂的类型。一般选择磷配体作为Pd配体,但其不稳定,排放后对环境有一定污染,且催化剂怕氧,大部分反应需要进行脱氧才能顺利进行。环糊精作为一类重要的超分子化合物,被广泛用于药物制剂、催化反应、人工模拟酶研究等方面。尤其是近几年环糊精作为催化剂催化有机反应已经成为研究的热点。本课题通过研究C-C交叉偶联的普遍方法试图寻找一种第三类催化剂,改善反应的条件,使其符合绿色化学的理念。本文设计合成了一种环己二胺接枝的环糊精衍生物,将其与氯化钯形成金属复合物。这种新型的环糊精金属化合物可以在水相中高效地催化单(双)卤代杂芳环Suzuki反应及Sonogashira反应得到单取代偶联产物,并且可以回收重复使用。此外,本文还设计了联合Suzuki和Sonogashira反应一锅法制备含噻吩单元的有机小分子的方法,改进了钯催化的Suzuki和Sonogashira交叉偶联反应方法并把该方法成功运用到了小分子功能材料前体的制备上,并对该类小分子其进行了光电性能测试。本文的研究内容主要分为以下3个部分:1.设计合成了一种新型的水溶性环糊精超分子金属钯复合物:DACH-Pd-?-CD,通过NMR,XRD,TEM,HR-TEM和XPS等分析方法对该催化剂进行了表征。选用Suzuki偶联反应和Sonogashira反应作为模板反应对该催化剂进行了交叉偶联反应研究。2.应用该催化剂对单取代和双取代杂芳环与带不同取代基的芳香硼酸进行Suzuki偶联反应和Sonogashira偶联反应研究。在偶联反应的催化性能研究中,筛选了最优催化反应条件,底物分别拓展了25个和16个。该催化剂用量低、可重复多次使用,且对底物有一定选择性,具有反应条件温和,绿色环保的优点。3.2,5-位取代的五元杂芳环化合物常作为发光和液晶材料,本文使用功能性Pd催化剂,应用Suzuki和Sonogashira反应条件,一步制备了两边不对称的2,5-位芳基取代的噻吩功能小分子化合物35个,其中有27个是未被报道过的新化合物,对其中七个化合物进行初步的光学性能测试。