交叉偶联反应作为有机合成的重要工具,一直受到研究者们的关注,近年来,交叉偶联反应得到了蓬勃发展,大量高效的催化体系和新颖的反应底物被应用到这类反应中。该论文的工作,基于本实验室对廉价金属催化剂以及有机锌试剂在交叉偶联反应中应用的研究经验,聚焦于芳香C-S键、C-H键和苄醇C-O键的切断与转化,实现了镍催化的芳基烷基亚砜C-S键、硫酚C-S键、苄醇C-O键的切断与转化,以及无过渡金属催化的喹啉氮氧化物和吡啶氮氧化物C-H键的切断与转化。（1）第1章总结了芳香C-S键、苄醇的C-O键和芳香C-H键的切断与转化的研究进展。首先介绍亚砜、硫醚、锍盐以及砜的C-S键切断与转化的研究进展。随后介绍了苄醇C-O键切断与转化的研究进展。最后介绍通过喹啉/吡啶C-H键切断合成2-芳基喹啉和2-芳基吡啶的反应研究进展。（2）实现了镍催化亚砜和硫酚C-S键切断与转化已报道的C-S键切断转化为C-Si键的反应底物局限性高且产率低,我们使用NiBr2（PEt3）2和NiF2/PCy3作为催化剂,硅基锌试剂作为硅基化试剂,分别实现了芳基烷基亚砜的硅基化反应和硫酚的硅基化反应。这两个反应都有效地避免了硫原子对金属催化剂的毒化,且具有条件温和,官能团兼容性好的优点,含供电子基团和吸电子基团的产物均能以中等至优秀的产率获得,机理研究显示反应可能经过Ni（0）/Ni（Ⅱ）催化循环。（3）实现了镍催化苄醇C-O键切断与转化基于本实验室对廉价金属催化剂应用于交叉偶联反应中的研究经验,我们在第4章展示了 Ni（COD）2/IMes或Ni（COD）2/PPh3催化二芳基甲基氧化膦或甲基膦酸二烷基酯与苄醇的交叉偶联反应。相比较于有机卤化物或醇类衍生物,该反应直接使用醇作为反应物更具步骤经济性,并且避免了使用正丁基锂等强碱,反应底物也无需含有特定官能团,使得该反应的应用范围更广,合成含膦化合物更高效。机理研究表明该反应是通过借氢还原过程实现的。（4）实现了喹啉氮氧化物和吡啶氮氧化物C-H键切断与转化已报道的喹啉和吡啶2-芳基化反应,由于使用格氏试剂作为芳基化试剂或者使用金属强碱,导致官能团兼容性较差。我们在第5章中描述了喹啉氮氧化物和吡啶氮氧化物的2-芳基化反应,该反应使用芳基锌试剂作为芳基化试剂很好地解决了该问题,含给电子或拉电子基团的喹啉氮氧化物和吡啶氮氧化物均能实现该反应,各种缺电子和富电子还有大位阻的芳基锌试剂也都能用于该转化,OMe、F、Cl、Br、CF3、C（O）NH2、COOR、NO2等官能团都能被兼容。机理研究表明,喹啉氮氧化物和芳基锌试剂的反应中经历了 2位亲核取代过程,而吡啶氮氧化物和芳基锌试剂的反应则经由吡啶环开环中间体进行。