多芳基取代的（杂）芳环是构成许多药物、生物活性分子以及农用化学品、聚合物和电子材料等的母核结构。其中多芳基的吡啶环是多种药物以及天然产物的基本骨架,在有机合成和药物化学中占据着重要地位。钯催化的选择性交叉偶联反应是构建这类化合物的最有效方法,但是吡啶环上的碳卤键（C-X）活性相近,导致传统的钯催化体系存在反应条件苛刻、选择性差、副反应多等缺陷。如何提高C-X键选择性已成为最近十几年来钯催化交叉偶联反应领域中最大的挑战。研究表明选择性反应中催化剂结构,尤其是配体结构是决定反应的核心要素。针对目前所使用的配体通常为有机膦配体,而大部分膦配体在空气中不稳定且对环境污染严重,不符合绿色化学概念,限制了其大规模应用。因此开发出对空气稳定,反应体系对环境污染小且催化效率高的非膦配体用于（杂）芳环位点选择性反应,已成为有机催化领域的研究热点。针对上述挑战,本学位论文设计合成了一系列N-杂环卡宾钯配合物进行了钯催化的选择性偶联反应,获得了优异的选择性。1、合成了三个N-杂环卡宾钯配合物,对其进行了1H NMR、13C NMR表征,并与其他同结构的氮卡宾钯配合物进行对比,探究了电子效应和位阻效应对催化选择性的影响。研究表明芳胺邻位具有二苯甲基的刚性大位阻氮杂环卡宾配体可以保护金属钯中心,并阻碍吡啶环在与钯配位后的旋转,但氮杂环卡宾配体位阻过大或过小又会影响催化活性和选择性。结果显示合成简单且原料易得并具有大位阻的K1为最优催化剂,可以在较高的产率获得高选择性的2,5-二氯吡啶单取代偶联产物,改变碱和溶剂,即可继续取代吡啶环上另一个氯原子。条件筛选确定最优反应条件,然后对底物进行拓展研究,合成了一系列单取代和不对称取代的偶联产物。2、通过改变钯催化剂N-芳基部分邻位取代基的结构,用柔性位阻代替二苯甲基的刚性位阻,能够实现对2,5-二氯吡啶的选择性从单芳基化转换到双取代。催化剂K7适当的柔性可变大位阻异庚基即满足了空间位阻的要求,而其可变性使得吡啶环配位后能自由旋转。经过条件筛选确定最佳反应条件,对底物进行拓展研究,合成了一系列吡啶双取代偶联产物。本文通过改变催化剂骨架结构,达到了控制配体的空间位阻效应和电子效应的效果,强调了催化剂设计中骨架和N-芳基部分设计的重要性,打破传统的催化剂结构设计理念,为多卤代（杂）芳环的位点选择性芳基化提供了一种新的方法,为该领域中其他研究者在金属催化的配体设计合成中提供一种新的思路。