催化技术作为现代化学工业的基础,正日益广泛的渗透于石油炼制、化学、高分子材料、医药等工业以及环境保护产业中,起着举足轻重的作用。过渡金属催化反应是一种高效的形成碳-碳、碳-氮和碳-氧键的工具。由于配体在稳定活化金属中心和调整过渡态的选择性中起着关键作用,研究能提升催化剂活性的高效配体一直是科学家的重点研究方向。本课题主要着眼于绿色化学和可持续发展的要求,针对现有过渡金属配体中存在的问题,如反应温度高,环境污染大,使用毒性大、制备过程复杂的膦配体等,研究新型环境友好、合成步骤简单的配体和负载型催化剂的制备及其在有机合成中的应用,使其具有一定的工业应用价值。以价格低廉、易得无毒的脯氨酸为原料,合成含有氟尾的氨基酸类配体,考察其在铜催化的Henry反应以及钯催化的Suzuki和Heck偶联反应中的应用。通过氟氟相互作用,将含氟配体与钯的配合物负载到氟硅胶上,考察其在Suzuki和Heck偶联反应中的应用。研究表明,制得的负载型钯催化剂对水和空气不敏感,具有较高的的稳定性,并且有良好的催化活性,同时通过简单的过滤和洗涤可实现回收再利用,重复使用数次仍具有较好的催化活性。合成了一系列N-杂环卡宾配体,并制备出两种N-杂环卡宾铜配合物,将其应用到卤代苯羟基化反应中,其中以廉价易得的氢氧化钾作为-OH来源,取代了对水敏感且价格昂贵的氢氧化铯,并得到了良好的收率。同时制备出氟硅胶负载的N-杂环卡宾钯催化剂,考察其在Suzuki和Heck偶联反应中的应用,并实现数次回收利用仍能保持良好的催化活性。此外,还制备出硅胶负载的N-杂环卡宾铜配合物,考察其在水相中的Click反应,以苄基卤代物和叠氮化钠替代有机叠氮化合物,取得较好的催化效果并实现催化剂的多次回收再利用。氨基酸类化合物作为配体,在碳-氢活化反应中能够极大的促进反应的进行。在此基础上,结合直线型导向的氰基导向基,以氨基酸作为配体,研究了苯丙酸类和苯酚类化合物的间位碳-氢活化与功能化,并实现间位甲基化反应。