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氨基吡咯金属化合物由于具有较强的可协调的空间电子效应,在烯烃聚合、丙交酯与ε-已内酯开环聚合反应等方面显示出优良的催化效果,近几年大量的氨基毗咯金属化合物被合成并作为催化剂应用于各类反应。但是由于氨基吡咯碱金属化合物一般用作金属转移试剂在原位制备并使用,很少从反应溶液中分离并表征它们的结构,更不用说它们的结构性质。然而对化合物结构的鉴定与解析却是有机碱金属化学中认知化学反应、反应机理以及选择性与特定应用中的最关键的一部分。因此,本论文的研究目的是通过经典的曼尼奇反应合成一系列氨基吡咯化合物,然后与碱金属试剂反应生成氨基碱金属化合物,通过完整的结构表征,获得氨基吡咯碱金属化合物的详细结构性质,应用于环化三聚异氰酸酯、季先科反应及醛与胺的酰化反应。研究氨基吡咯碱金属化合物的结构性质与小分子催化反应之间的关联性,以期获得高效的小分子反应催化剂,为该领域的深入研究提供实验和理论上强有力的支撑。具体工作内容如下：1.通过经典的曼尼奇反应成功合成了六个氨基吡咯化合物,其中C4H3NH(CH2 N(CH2)5)-2 (2-2), C4H2NH(CH2N(CH2)4)2-2,5 (2-5)和C4H2NH(CH2N(CH2)5)2-2,5 (2-6)获得了单晶结构,并且将所得的氨基吡咯化合物与丁基锂反应,除化合物{Li[C4H2N( CH2NMe2)2-2,5]}2(2d)已经报道外,其它五个氨基吡咯锂化合物[Li(OEt2){C4H3N(CH2 NMe2)-2}]2 (2a), [Li(OEt2){C4H3N(CH2N(CH2)5)-2}]2 (2b), [Li{C4H3N(CH2NHCMe3)-2 }2Li(THF)2] (2c),{Li[C4H2N(CH2N(CH2)4)2-2,5]}2 (2e),{Li[C4H2N(CH2N(CH2)5)2-2,5] }2 (2f)全部获得单晶结构。所得金属锂化合物都经过NMR和元素分析鉴定。所合成的这些氨基吡咯金属锂化合物应用于催化异氰酸酯环化三聚生成异氰脲酸酯的过程中均表现出很高的催化活性和选择性,其中,化合物2a作为催化剂,加载量为0.1%mol,在乙醚溶剂中催化异氰酸酯环化三聚生成异氰脲酸酯的活性最高,催化效果最好,产率达99%以上。2.成功合成5个氨基毗咯双金属锂化合物,并通过核磁1H,13C,7Li NMR、元素分析、单晶X-ray衍射对其进行了详细的结构表征,探讨了他们的结构特点,单晶结构表明随着配体取代基的不同,显示出结构多样性。此外,将合成的5个氨基吡咯双金属锂化合物全部应用于催化Tishchenko反应、醛与胺的酰胺化反应,催化结果显示,化合物[{2-(CH3NCH2)C4H3N}Li2(TMEDA)3](3a)在无溶剂条件下,温度为70℃时催化芳香醛Tishchenko反应中催化活性最高,化合物{[μ-η5:η1-2-[(CH3)3CN CH2]C4H3N]Li2(TMEDA)}2 (3c)在乙醚溶剂中,室温条件下催化醛与胺的酰胺化反应中活性最高,反应条件温和,分离简便。3.提供了一种简单、高效的合成苯甲酰吡咯衍生物的方法。该方法首先将吡咯衍生物碱金属化后,以2,6-二甲基苯胺为反应助剂,苯甲醛作为酰化试剂在吡咯环的2位或5位进行酰化,从而获得相应的目标化合物。革除了环境不友好且毒性较大的苯甲酰氯及三氯氧磷等卤代试剂的使用,从根本上消除了传统工艺安全隐患大、三废污染严重等问题,反应条件温和,原料资源丰富,适用范围广。