N-杂环卡宾作为一个电中性分子,中心碳原子拥有一对孤对电子,具有较强的亲核性等特点,在有机催化领域得到了广泛的应用与发展。另一方面,作为一类具有强σ-供电子能力的富电子配体,对空气及氧化剂具有较好的稳定性,与金属形成的络合物具有较好的催化性能,常取代磷配体而广泛用于金属催化的各类反应中。因此,进一步设计与合成新型结构的N-杂环卡宾并探索其在各类反应中的应用也显得尤为重要。基于这些,本论文主要围绕N-杂环卡宾参与催化的反应进行探讨与研究。一、我们以N-杂环卡宾为催化剂,空气作为绿色氧化剂,一锅法合成了一系列含不同取代基或不同结构类型的苯并唑类磷配体的前体。该体系具有较好的底物适用性及官能团兼容性。此外,该类苯并唑类磷配体的前体可以通过简单的还原进而转化为相应的苯并唑类磷配体。二、我们发展了一种经由钯/N-杂环卡宾催化的α-氰基磷酸酯与烯丙基苯的烯丙基C-H键活化烷基化反应,成功获得了一系列含不同取代基或官能团的烯丙基烷基化的目标化合物。该方法除了具有较好的底物适用性及官能团兼容性外,也为四取代β-氨基磷酸及其衍生物的合成提供了一种新的方法。此外,也可以通过简单地操作进一步将生成的烯丙基烷基化的产物有效地转化为α-烯丙基化的腈类化合物。三、我们探索了一种以N-杂环卡宾(NHC)为配体,钯催化下炔烃与各类亲核性试剂的烯丙基C-H键活化烷基化反应,成功地得到了一系列含不同取代基或官能团的烯丙基烷基化的产物。该方法具有较好的官能团兼容性及原子经济性。此外,该方法不需要额外的氧化剂及酸添加剂。此外,通过一系列简单地操作,也可以将得到的烯丙基烷基化的产物有效地转化为具有多种官能团化的产物,也进一步说明了该方法具有较好的潜在应用价值。