物理有机化学作为理论基础推动着有机化学不断的向前发展。在过去五六十年里,金属有机化学成为有机化学的前沿领域,尤其是过渡金属催化的合成方法学,也成为物理有机化学重要的研究对象。物理有机化学的研究手段和思维方式促进了金属有机化学的发展,而基于金属有机化学的研究建立起来的理论概念也进一步丰富并完善了物理有机化学。金属有机化学的发展是建立在对其涉及的基元反应的理解不断加深的基础上的。目前,金属有机化学仍然面临着许多亟待解决的问题,而对基元反应的进一步研究是解决这些问题的关键。本论文使用在线红外仪,以过渡金属催化的氧化自偶联反应为模型,从动力学角度研究偶联反应涉及的基元反应。论文研究主要获得以下结果：1.对以desyl chloride为氧化剂的Ni催化的芳基锌试剂氧化自偶联反应展开动力学研究,发现不同方法制备的锌试剂导致不同的动力学行为,反应速度控制步骤也发生变化。当锌试剂由格氏试剂制备时,还原消除为反应的速度控制步骤；而锌试剂由锂试剂制备时,金属交换为反应的速度控制步骤。动力学研究表明氯化镁起了非常重要的作用。结合晶体结构分析、核磁共振技术和计算化学,表明格氏试剂制备的锌试剂可能具有较强的亲核性。同时,初步探讨了两种锌试剂的碱性,结果表明锂试剂制备的锌试剂碱性较强。2.以desyl chloride为氧化剂的Ni催化的芳基锌试剂自偶联反应为模型,展开催化反应动力学研究。当锌试剂通过格氏试剂制备时,动力学研究表明[Ar-Ni-Ar]的还原消除为反应的速度控制步骤,由此,获得了含不同取代基的[Ar-Ni-Ar]的还原消除的表观速率常数,对反应的定量动力学研究获得[(p-MePh)-Ni-(p-MePh)]还原消除的活化焓为9.7kcal/mol;当锌试剂由锂试剂制备时,动力学研究表明芳基锌试剂与[Ar-Ni-R]的金属交换为反应速度控制步骤,由此,获得了不同锌试剂进行金属交换的表观速率常数,对反应的定量动力学研究获得苯基锌试剂与[Ph-Ni-R]金属交换的活化焓为14.6kcal/mol。3.以Pd催化的芳基锌试剂的含氧氧化自偶联反应为模型,动力学研究结果表明,一定条件下,排除了氧气扩散对反应速率的影响,钯的氧化为反应速度控制步骤。对反应的定量动力学研究获得钯被氧气氧化的活化焓为7.8kcal/mol。