过渡金属催化的碳碳键的形成因其在合成化学领域的广泛应用，一直以来都是研究的热点，也是碳碳键形成最有用的工具。但现有的绝大部分的催化体系中，贵金属以及大位阻配体的使用限制了这些催化体系中在实际工业生产中的应用，随着环境问题的凸显，绿色、可持续、环境友好的发展成为了新的挑战。鉴于此，如何建立更具有实用价值的碳碳键形成的催化体系成为了我们的研究目标。　　首先，成功实现了非极性溶剂中，镍催化的Kumada偶联反应，并且避免了贵金属和大位阻配体的使用。不使用低沸点的四氢呋喃和乙醚作为溶剂，而使用甲苯和本体体系，使该催化反应更易应用于工业生产中。以卤代芳烃自身作为溶剂的本体体系下，无需加入任何的氧化剂，就可以高效实现结构对称的联芳基化合物的合成，并成功运用于聚酰亚胺前体四甲基联苯的合成。在该体系下，不仅反应效率高，而且氯代芳烃的活性要高于溴代芳烃，反应结束后，过量的卤代烃还可以回收再利用，这些优势都大大增加了该催化体系的实用性。机理实验证实，在这种非极性溶剂体系下，Kumada偶联是以自由基机理进行的，且自由基来源于卤代芳烃而非格氏试剂。　　其次，选取N,N,N"-三羟基异氰尿酸(THICA)作为催化剂，乙酸钴水合物和乙酸锰水合物作为助催化剂，实现了邻二甲苯的常压催化氧化。之后，将建立好的氧化体系应用于3，3，4，4-四甲基联苯和2，2，3，3-四甲基联苯的常压氧化中，通过对催化体系的简单调整，成功实现了常压条件下的3，3，4，4-四甲基联苯的氧化，产率高达85％，而2，2，3，3-四甲基联苯由于位阻影响，无法在该催化体系实现常压氧化。　　最后，以镍作为催化剂，实现了基于C(sp2)-H活化的烯烃异构和区域专一性的烯烃芳基化反应。本体体系下，在无导向基的作用下，实现了格氏试剂与烯烃之间的偶联，为1，1-二取代烯烃的合成提供了一种新的、实用的合成方法。在四氢呋喃体系下，以催化剂量的苯基溴化镁为还原剂，成功实现烯烃的异构反应，异构反应产率高达98％，E/Z高达52∶1。之后，通过氘代底物的分子内与分子间交叉实验对烯烃异构与芳基化反应机理进行了探究，实验证实金属镍催化剂在格氏试剂的作用下被还原为Ni(0)复合物，再与烯烃的C(sp2)-H活化形成反应活性中间体烯基镍氢复合物，进而对另一分子烯烃双键的加成消除实现烯烃的异构反应，同时伴随分子间的1，2-、1，3-和2，3-氢迁移。镍氢复合物直接与格氏试剂作用，实现烯烃芳基化反应的发生。