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钯催化的偶联反应是目前构建碳碳键和碳杂键最为高效的方法之一，它就像一个艺术大师，能够使得各类小分子模块拼接成为叹为观止的艺术品。本论文则围绕钯催化的偶联反应与串联反应展开，依次研究了钯催化的碳碳偶联反应和钯催化的碳硫偶联反应，并进一步的从绿色化学的角度出发，研究了无过渡金属参与的碳硫偶联反应和碳氮偶联反应。 首先，研究了钯催化基于碳卤活化的碳碳交叉偶联反应和基于碳氢键活化的碳碳氧化偶联反应。研究发现PNP型的三齿(Pincer)钯催化剂，能够高效的催化卤代芳烃与含氟碳链烯烃的Heck偶联反应，反应产率能够高达95％，且能有效地避免烯烃的自聚。而在醋酸钯/过氧叔丁醇/三氟甲磺酸铜的催化氧化体系下，2-芳基吡啶能够在比较温和的条件下(60℃)实现邻位选择性的芳基化，反应多为单取代产物，产率能够达到94％。对于吲哚C2位的芳基化反应，则研究了一类新型的双希夫碱结构的NCN型三齿(Pincer)钯络合物，其催化吲哚C二位的芳基化反应，可以获得极佳的区域选择性（大于99％）和优良的产率(45-90％)。进一步的，将基元偶联反应有机的组合起来，研究了水介质中钯催化邻卤苄醇与炔烃芳构化制备茚酮类化合物的反应。该反应从价廉易得的邻卤苄醇出发，使用氧气作为绿色氧化剂，TritonⅩ-100/水作为绿色反应介质，反应产率最高能够达到93％，且兼顾了对环境的友好，所得到的茚酮产物可以在同样的反应介质中继续衍生化，得到茚醇，茚等下游产品。 其次，研究了钯催化的含硫化合物与不饱和烃的碳硫偶联反应以及基于非活泼sp3碳氢键活化的碳硫偶联反应。硫脲可以作为无毒无臭的绿色硫源，与卤代烃在碱的作用下生成含硫前驱体，进而与炔烃偶联。研究发现使用钯催化剂Pd(dppf)Cl2，能够以较高产率得到反马氏的产物，底物产率高达99％，并具有优良的顺反异构选择性，大部分底物的Z/E大于90/10。进一步的通过该反应分子内形式，由邻炔基苄卤和硫脲能够制备得到硫代异吡喃类物质，大部分底物均能够取得90％以上的产率，且具有单一的六元成环选择性。相比于卤代烃，芳基甲烷类物质更加价廉易得，来源广泛，因此进一步探索了基于芳基甲烷sp3碳氢键活化的碳硫偶联反应，在钯/氧气/过氧叔丁醇体系中芳基甲烷与硫酚或者硫醇可以生成苄硫醚化合物，产率高达84％，并且意外的发现该反应在铁/过氧叔丁醇/SDS水体系下却选择性的生成硫酯。 最后研究了非过渡金属参与的碳硫偶联反应反应。在叔丁基过氧化物(DTBP)作用下，异色满与硫酚或者硫醇能够顺利的发生碳硫偶联，而且不同位置的碳氢键具有优异的区域选择性（大于99％）。而苄醚类底物不仅可以发生单步碳硫偶联生成硫醚，还可以在过量的DTBP作用下充分氧化偶联得到硫酯类化合物，两类反应大部分底物的收率都能达到70％以上。同样在DTBP作用下实现了碳氮偶联，异色满不仅能够与胺类发生碳氮偶联，并且在3当量DTBP作用下能够得到分子内的亚酰胺酯结构。上述的这些反应仅使用叔丁基过氧化物作为绿色氧化剂，环境友好，具有潜在的工业生产价值。