本论文围绕1,3-二取代吲哚基及中性吡咯基金属配合物的合成、结构及其性能展开研究,主要包括以下四部分内容:1.1,3-二取代-2-吲噪基稀土金属配合物的合成与表征1-烃基-3-吲哚甲醛1-R-3-CHO-C₈H₅、1-烃基-2-吲哚甲醛1-R-2-CHO-C₈H₅分别与伯胺R’NH₂反应得到1-烃基-3-亚胺基吲哚配体1-R-3-（R’N=CH）C₈H₅N[R=Bn,R’=2,6-iPr₂C₆H₃（1a）;R=Bn,R’=2,6-Me₂C₆H₃（1b）;R =Bn,R’=tBu（1c）;R=CH₃OCH₂,R’=2,6-iPr₂C₆H₃（3）;R=CH₃,R’=2,6-iPr₂C₆H₃（2）;R=2-CH₂C₆H₄N,R’=2,6-iPr₂C₆H₃（4b）]以及1-烃基-2-亚胺基吲哚配体1-CH₃-2-（2,6-iPr₂C₆H₃N=CH）C₈H₅N（5）。配体1a与RE（CH₂SiMe₃）3（thf）x按摩尔比1:1反应,当稀土金属中心为离子半径较小的Y、Er和Yb时,得到吲哚环2位sp2 C-H键活化的稀土金属双烷基配合物[1-Bn-3-（2,6-iPr₂C₆H₃N=CH）-C₈H₄N]RE（CH₂SiMe₃）2（thf）2[RE=Y（6a）,Er（6b）,Yb（6c）];当配体1a与RE（CH₂SiMe₃）3（thf）x按摩尔比2:1反应时,得到稀土金属单烷基配合物[1-Bn-3-（2,6-iPr₂C₆H₃N=CH）-C₈H₄N]2RECH₂SiMe₃[RE=Y（7a）,Er（7b）,Dy（7c）,Sm（7d）]。亚胺氮原子的取代基为叔丁基的配体1c与RE（CH₂SiMe₃）3（thf）x反应,得到含有三个配体的均配型稀土金属配合物[1-Bn-3-（iBuN=CH）-C₈H₄N]3RE[RE=Y（8a）,Er（8b）]。吲哚环上的烃基取代基为甲基的配体2与RE（CH₂SiMe₃）3（thf）x反应,得到含两个配体的稀土金属单烷基配合物[1-Me-3-（2,6-iPr₂C₆H₃N=CH）-C₈H₄N]2RECH₂SiMe₃[RE=Y（9a）,Er（9b）,Dy（9c）,Yb（9d）]。亚胺基取代基在吲哚环2为的配体1-CH₃-2-（2,6-iPr₂C₆H₃N=CH）C₈H₅N（5）与Y（CH₂SiMe₃）3（thf）2不能发生反应。2.1,3-二取代-2-吲哚基稀土金属配合物催化异戊二烯聚合反应的研究（1）1,3-二取代-2-吲哚基稀土金属双烷基配合物与[Ph3C][B（C₆F₅）₄]或[PhNMe₂H][B（C₆F₅）₄]构成的双组分体系对异戊二烯的聚合没有催化活性,当向其中加入助催化剂三烷基铝时,三组分体系变得有活性。硼试剂为B（C₆F5）3时,三组分体系没有活性。溶剂对聚合反应的1,4选择性有重要影响（CH₂Cl2>C₆H₅Cl>C₆H₅CH₃）;位阻较大的烷基铝试剂构成的催化体系表现出较高的活性与1,4选择性（AlR3,R=iBu,1,4-选择性为91%）;当催化剂前体中的稀土金属中心为Yb时,三组分体系没有催化活性。（2）1-烃基-3-亚胺基-2-吲哚基稀土金属单烷基配合物（7a-7d;9a-9d）与有机硼试剂、烷基铝试剂构成的三组分体系可以催化异戊二烯的聚合。研究发现,助催化剂烷基铝对聚合反应的选择性有影响,位阻较大的铝试剂有利于1,4聚合（AliBu3>AlEt3>AlMe₃）;溶剂对聚合反应的1,4选择性有重要影响（C₆H₅Cl>CH₂Cl2>C₆H₅CH₃）;催化体系的活性随着稀土金属离子半径的增大而增强,但顺式1,4选择性降低。1-烃基-3-亚胺基-2-吲哚基配体中1-烃基取代基的空间位阻对催化体系的活性和选择性有影响,当烃基为苄基时,体现出较高的活性与顺式1,4选择性。3.1,3-二取代-2-吲哚基锂的配合物的合成、表征及其反应性的研究（1）1-烃基-3-亚胺基吲哚配体 1-R-3-（R’N=CH）C₈H₅N（R=Bn,R’=2,6-iPr₂C₆H₃（1a）;R=Bn,R’=tBu（1c）;R=CH₃OCH₂,R’=2,6-iPr₂C₆H₃（3））与等当量的LiCH₂TMS在非配位性溶剂甲苯或正己烷中反应得到吲哚环2位sp2 C-H活化的杂芳基金属锂的配合物[1-Bn-3-（2,6-iPr₂C₆H₃N=CH）-C₈H₄NLi]2（10）、[1-Bn-3-（tBuN=CH）C₈H₄NLi]3（12）、[1-CH₃OCH₂-3-（2,6-iPr₂C₆H₃N=CH）-C₈H₄NLi]2（13）。配体1a与等当量的nBuLi在四氢呋喃中反应得到配合物[1-Bn-3-（2,6-iPr₂C₆H₃N=CH）-C₈H₄NLiTHF]2（11）。配合物 11、13 以二聚体形式存在,吲哚环2位碳原子以μ2-η1:η1形式与锂配位;配合物12以三聚体形式存在,吲哚环2位碳原子除了以μ2-η1:η1形式与锂配位外,还以μ3-η1:η1:η1形式与锂配位。（2）配合物[1-Bn-3-（2,6-iPr₂C₆H₃N=CH）-C₈H₄NLi]2（10）与配体 1a 在四氢呋喃中反应得到配合物10的吲哚2位碳原子为亲核试剂对配体1a中的碳碳双键与亚胺双键构成的共轭体系 1,4 亲核加成的产物1-Bn-3-（2,6-iPr₂C₆H₃N=CH）-2-[1’-Bn-3,-（2,6-iPr₂C₆H₃NCH）C₈H₅N]C₈H₅NLiTHF（14）。配体1a与nBuLi按摩尔比2:1在四氢呋喃中反应,同样可以得到配合物14。配合物14为锂的胺基配合物,锂离子与烯胺氮原子、亚胺氮原子以及四氢呋喃氧原子配位。反应溶剂为四氢呋喃或乙醚,亚胺取代基为叔丁基的配合物[1-Bn-3-（tBuN=CH）C₈H₄NLi]3（12）与配体 1-Bn-3-tBuN=CHC₈H₅N（1c）反应,同样得到 1,4 加成产物 1-Bn-3-tBuN=CH-2-（1’-Bn-3’-tBuNCHC₈H₅N）C₈H₅NLiTHF（15a）、1-Bn-3-tBuN=CH-2-（1’-Bn-3’-tBuNCHC₈H₅N）C₈H₅NLiEt20（15b）。配合物15a、15b为锂的胺基配合物,烯胺氮原子与锂离子以η1形式配位;亚胺双键、吲哚环2,3位碳碳双键均以η2形式与锂离子配位,此外,锂离子还与四氢呋喃或乙醚中的氧原子配位。4.含刚性骨架的中性吡咯基配体及其稀土金属配合物的合成含中性吡咯的手型环己基伯胺2-（2,5-Me₂C₄H₂N）-C₆H10NH₂（16a）与苯甲酰氯反应得到 2-（2,5-Me₂C₄H₂N）-C₆H10NHCOC₆H₅（17）,17 经 LiAlH₄ 还原得到含手型环己基骨架的二级胺配体2-（2,5-Me₂C₄H₂N）-C₆H10NHCH₂C₆H₅（18）。合成了含中性吡咯的苯基伯胺 2-（2,5-Me₂C₄H₂N）-C₆H₄NH₂（16b）,16b 与 2-溴代-N,N-二甲基苯胺在钯催化条件下反应得到含中性吡咯的二级胺配体1-（2-NMe₂C₆H₄）-2-（2,5-Me₂C₄H₂N）-C₆H₄NH（19）。研究了稀土金属三烷基配合物与中性吡咯基配体 1-（2-NMe₂C₆H₄）-2-（2,5-Me₂C₄H₂N）-C₆H₄NH（19）的反应,金属中心为 Yb 时,得到配合物[η5:η1:η1-1-（2-NMe₂C₆H₄）-2-（2,5-Me₂C₄H₂N）-C₆H₄)NYb（CH₂TMS）2（22）的单晶;配体 19与 nBuLi 反应,得到锂的配合物[η5:η1:η1-1-（2-NMe₂C₆H₄）-2-（2,5-Me₂C₄H₂N）-C₆H₄]NLi（20）;锂的配合物 20 与 YCl3 反应得到钇的配合物[η5:η1:η1-1-（2-NMe₂C₆H₄）-2-（2,5-Me₂C₄H₂N）-C₆H₄]NYCl（μ2-Cl）2Li（thf）2（23）,配合物23与LiCH₂C₆H₄-o-NMe₂反应得到配合物[η5:η1:η1-1-（2-NMe₂C₆H₄）-2-（2,5-Me₂C₄H₂N）-C₆H₄]NY[CH₂C₆H₄-o-NMe₂]Cl（24）。