多肽作为一类重要的生物高分子在许多领域有着广泛的应用。多肽的合成一直成为科学家们的研究热点,但传统的多肽合成方法基本上都是采用氨基酸为起始原料,这些方法常产生大量的副产物,在原子经济性上存在很大缺陷,且后续纯化步骤繁琐。亚胺与一氧化碳的交替共聚反应是一种新的非常重要的合成多肽的方法。本课题组曾首次报道了苯乙酰基四羰基钻催化下亚胺与一氧化碳的交替共聚,实现了该反应研究上的一个重要突破。作为一类新颖的聚合反应,借助于新的催化剂的开发来改进其反应性能,仍具有很大的研究潜力,相关的研究也正在广泛地进行。本论文在前人的研究基础上,采用比酰基四羰基钴更加稳定易得且使用方便的硅基四羰基钴化合物作为催化剂,在最优的条件下成功实现了该新型聚合反应,即亚胺与一氧化碳的交替共聚反应；利用原位红外技术首次对硅基四羰基钻化合物与四氢呋喃开环反应的动力学进行了研究,提出了合理的反应机理,同时开发了两种稳定的酰基三羰基三苯基膦钻化合物,并测定了它们的单晶结构,进一步验证了硅基四羰基钴化合物在四氢呋喃溶液中很容易发生开环反应生成酰基四羰基钴化合物；利用原位红外技术深入探究并确定了硅基四羰基钴催化共聚反应机理,并据此对共聚反应方式进行了改进,与文献中报道的苯乙酰基四羰基钴催化聚合的结果相比,该体系适用于更多的单体,尤其对于芳香醛亚胺可以得到转化率为100%的多肽共聚物,而对于脂肪醛亚胺可以得到更高分子量的多肽共聚物；成功开发出三种稳定高效的新型酰基四羰基钴催化剂,成为首例利用X-射线单晶衍射的方法测得结构的酰基四羰基钴,并在不同的溶剂中对其催化性能进行深入地对比研究与探讨,研究发现都表现出较好的催化活性,可进行更高单体与催化剂摩尔比(200：1)的聚合,得到高分子量且分子量分布比较窄的多肽共聚物,聚合物的平均分子量都是随着单体与催化剂摩尔比的增加而呈现线性增长趋势的,初步具备了活性聚合的一些基本特征,为今后嵌段共聚的研究奠定了基础；进行活性聚合的研究,合成了含羟基和端基功能化的多肽聚合物以及含不同亚胺单元的嵌段共聚物,为今后肽链的进一步衍生化提供了巨大的空间,将前人研究中仍旧存在的问题成功解决。在上述研究过程中,发现了钻酸催化的三组分[3+2+1]环加成反应,即环氧、亚胺和一氧化碳的环加成反应。这是一种原料易得、步骤简单、原子经济且易于底物扩展的合成1,3-恶嗪烷-4-酮类杂环化合物的新方法。在最优的反应条件下分别将两种底物进行扩展,高产率、高区域选择性及立体选择性的合成了26个新型1,3-恶嗪烷-4-酮化合物。利用各种手段对产物进行表征,并对其生物活性(除草活性)进行测试。利用原位红外技术对反应动力学进行研究,同时对反应提出了可能的机理,并对其作出解释。该反应不仅在杂环合成应用上具有重要的应用价值,在新型环加成反应的研究上也具有重要的理论意义。