亚胺、酰胺都是含氮有机物,是生化过程的载体,普遍存在于自然界的一些产物和有机化合物中。亚胺一直被用于农业、染料、生活用品、医药等的制作,C-N键偶联形成亚胺引起了化学家们的兴趣,是偶联反应领域的研究热点。酰胺中的C-N键不易被活化,断裂C-N键需要较高的能量。C-N键的断裂能够得到对生命活动具有重要意义的产物胺、醇,因此断裂酰胺的C-N键成为研究热点。尽管目前对于酰胺的C-N键断裂研究有了相当大的进展,但仍然存在许多问题,如原子的利用率不高,反应所需要满足的条件苛刻,反应成本高。这就使得简单高效地断裂酰胺的C-N键实现定向转化成为化学研究领域具有挑战性的课题。基于相关的实验研究,本论文通过密度泛函理论（DFT）对醇与胺C-N偶联生成亚胺和酰胺C-N键断裂催化反应体系的反应机理进行了研究。计算优化了反应路径涉及的中间体结构,寻找最优过渡态,阐明了反应的详细机理。探究了反应的热力学和动力学性质,分析了配体以及添加剂对反应性能的影响。本论文主要研究内容如下:一、采用B3LYP方法计算研究了无膦过渡金属NN-Mn（I）络合物催化苯甲醇与苯胺进行无受体脱氢偶联（ADC）生成亚胺的反应机理。通过醇与胺的无受体脱氢偶联催化反应合成亚胺是一条潜在的绿色可持续路线,其中副产物是H2O和清洁能源H2。基于计算结果总结出该反应的详细机理:第一步是加入碱,使得HBr被去除,进而催化剂得以活化;第二步是醇通过脱氢形成醛,随后释放出氢气。在脱氢时,考察了两种脱氢方式,分别是双功能氢转移（BDHT）机制和传统的β-H消除,计算结果显示醇脱氢更倾向于前者BDHT机制而不是传统的β-H消除。第三步是经活化获得的活性催化剂促进胺和醛的偶联,进而脱水得到亚胺。计算结果表明,在反应最开始时加入的碱性物质可以有效地激发催化剂的活性,依据实验可知,所加入的碱性物质不同,所产生的催化效率也不同,对于该催化剂当加入叔丁醇钾（tBu OK）时产生的催化效果最佳,当加入叔丁醇钠（tBu ONa）时催化效果明显有所下降。而计算这两种碱活化催化剂时所需要跨越的能垒几乎没有差别,这可能与其生成的对应的盐在溶剂中的溶解度大小有着密切的关系。二、采用B3LYP方法研究了金属Ru-PNNH钳型配合物催化苯甲酰苯胺制取相应的胺和醇的反应机理。通过计算,表明在催化循环中金属中心与配体存在协同作用,反应机理涉及以下几个基本步骤。最开始加入碱性物质叔丁醇钾（tBu OK）对催化剂进行了活化;随后反应循环的第一步是活化氢气,氢气与金属中心Ru进行配位;第二步是生成胺的过程,在这一步酰胺的羰基C-N键发生断裂;第三步继续活化氢气,过程与第一步相似;第四步是生成产物醇。在第二步和第四步,都对其进行了内环机理和外环机理的计算,数据表明外环机理要优于内环机理,反应遵循金属-配体协同氢转移机理。第二步是整个反应决定速率的关键步骤。