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本文设计合成了多个系列的氮杂环卡宾配体及相应的钌配合物，研究了钌中心促进的分子内C-H键活化，这些结果有助于进一步研究钌促进的C-H键活化在有机合成上的应用。
通过一系列芳基与烷基取代的氮杂环卡宾与[(p-cymcne)RuCl2]2反应，得到一系列芳基，烷基官能团化的(p-cymene) Ru(Ⅱ)氮杂环卡宾配合物，其中包括几个分子内C-H键活化的环金属化配合物。我们发现(p-cymene) Ru(NHC)体系可以发生分子内sp2与sp3 C-H键的活化，经过深入系统地研究发现(p-cymene) Ru(Ⅱ)氮杂环卡宾配合物分子内sp3比sp2 C-H键活化更容易进行。氮杂环卡宾取代基的电子效应和体积效应以及环金属化后成环的大小等因素都对分子内C-H键活化有很大影响。
研究了含有茆基官能团的氮杂环卡宾及其前体与Ru3(CO)12的反应，直接使用咪唑盐前体反应时得到单核钌配合物；而使用茚基官能团氮杂环卡宾反应则得到双核与三核金属中心的簇合物，同时还伴随有多重分子内sp2和sp3 C-H键活化。
系统地研究了一系列不对称取代的氮杂环卡宾与Ru3(CO)12的反应，得到单核，三核与四核的钌化合物，发现在这些反应过程中几乎都存在分子内C-H键活化。其中氮杂环卡宾四核钌配合物是第一次在氮杂环卡宾钌簇合物化学中发现。