协同的可见光氧化还原催化与过渡金属催化策略因其能够在温和条件下实现多种化学键的高效构建,最近几年来受到化学家们的广泛关注。具体而言,通过光氧化还原催化过程,一方面可以产生高活性的自由基物种,另一方面还通过调节过渡金属催化剂的价态或者通过能量转移活化金属催化剂物种,从而提高金属催化剂的反应活性,从而实现传统的单一金属催化所不能实现的反应过程。在本论文中,我们首先总结了近年来协同的可见光催化和镍催化在碳杂键的构建方面所取得的进展,以及合成有机膦化合物、脲和氨基甲酸酯的方法。该论文的工作包括如下两部分:1、通过协同的镍催化和光氧化还原催化构建有机膦化合物;2、通过协同的镍催化和光氧化还原催化构建C-N键和C-O键,合成一系列非对称的脲类化合物和氨基甲酸酯类化合物。具体而言:首先,我们通过结合镍催化和非均相光催化的策略,实现了一系列芳基膦以及烯基膦类化合物的合成。通过使用半导体催化剂硫化镉作为光催化剂,镍盐为过渡金属催化剂,实现了芳基或烯基卤代物以及芳基三氟磺酸酯类化合物的C-P键的构建。值得一提的是,该反应中使用的非均相光催化剂可以回收再利用,在循环5次后,反应效率仍没有明显降低。此外,我们还成功将此反应放大至克级规模,从而以更加有效的方式得到偶联产物。此反应的成功实现,为C-P键的高效构建提供了一种新的途径。其次,我们实现了在无配体存在的条件下,协同的镍/光氧化还原催化的多组分反应,采用一锅法,合成非对称的脲类化合物。此反应不需要加入额外的配体或碱,从简单易得的芳基卤素类化合物、金属氰酸盐和胺类底物出发,在温和条件下。实现了非对称的脲类化合物的高效构建。此反应适用于一级、二级以及手性胺,具有广泛的底物范围和良好的官能团兼容性。另外,此反应也可放大至克级规模,也可用于生物活性分子的后期修饰。最后,应用这一双催化多组分反应体系,从芳基溴代物,氰化钠和醇出发,我们也可以实现氨基甲酸酯类化合物的高效合成。伯醇和仲醇都适用于此反应,以优异的收率得到相应的氨基甲酸酯类化合物。另外,此反应也能够放大至克级规模。