金属杂芳香化学是金属有机化学十分重要的分支,其发展一直备受关注。近年来,本课题组在金属杂芳香化学领域展开了一系列研究,并取得了一定成果。2015年,本课题组报道了锇杂环丙烯并戊搭烯化合物的合成。初步研究表明,受不饱和三元环张力影响,该化合物易与不饱和底物发生开环、扩环和增环反应,同时该化合物的金属杂环丙烯单元具有一定的亲核性。在此基础上,本论文系统研究了锇杂环丙烯并戊搭烯化合物的反应性,合成了一系列金属杂戊搭炔/烯衍生物,并结合这类独特的全碳pincer骨架的性质特征,初步探究了其在催化领域的应用。主要内容如下:第一章为绪论,围绕本论文的研究内容,简单介绍金属有机芳香化学的研究进展,并对过渡金属配合物在小分子活化领域的应用研究进行简要介绍,最后阐述了本论文的设想和目的。第二章系统研究了锇杂环丙烯并戊搭烯化合物与醛类化合物的反应性。利用该化合物的金属杂环丙烯单元的亲核性,构筑了一系列新型金属杂戊搭炔/烯化合物。这一首例金属杂环丙烯与羰基的开环加成反应,进一步验证了金属杂环丙烯单元的亲核性。此外,本章还利用锇杂戊搭炔金属卡拜键与甲醇钠反应,促进金属中心氯配体的离去,从而实现金属杂戊搭炔化合物与氧气的配位。第三章主要研究了锇杂环丙烯并戊搭烯化合物与联烯的反应性。通过反应条件控制实现了环丙烯单元的开/闭/扩环的调控。此外,本章还从锇杂戊搭炔出发,实现平面型金属杂并三环化合物的合成。拓展了平面型金属杂并三环类化合物的种类,为碳龙化学的进一步拓展奠定基础。第四章初步探索锇过氧配合物在分子氧活化与转化中的应用拓展。本章在课题组前期研究以锇过氧配合物催化氧化醇的基础上,发现锇过氧配合物还能够在外加铵源的条件下催化氧化醛类化合物成为腈类化合物,且该催化反应具有良好的官能团容忍度和底物适用范围。这一发现进一步开发了碳龙配合物在催化领域的应用,也为腈类化合物的有机合成提供了新途径。第五章对本论文的主要研究内容及创新性进行了总结,并对后续工作做出展望。