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金属和金属表面的化学键研究金属化学键的理论方法有三:能带理论、价键理论和配位场理论，各自同的角度来说明金属化学键的特征，每一种理论都提供了一些有用的概念。三种理论，都可用特定的参量与金属的化学吸附和催化性能相关联，它们是相辅相成的。金属电子结构的能带模型和“d带空穴”概念金属晶格中每一个电子占用一个“金属轨道”。每个轨道在金属晶体场内有自己的能级。由于有N个轨道，且N很大，因此这些能级是连续的。由于轨道相互作用，能级一分为二，故N个金属轨道会形成2N个能级。电子占用能级时遵从能量原则和Pauli原则（即电子配对占用）。故在对零度下，电子成对从能级开始一直向上填充，只有一半的能级有电子，称为满带，能级高的一半能级没有电子，叫空带。空带和满带的分界处，即电子占用的高能级称为费米（Fermi）能级。
White催化剂。White催化剂是一种多用途的商业化催化剂。在其催化下可以地氧化相对惰性的C-H键形成新的C-O, C-N和C-C键。各种烯烃都可以进行分子内或分子间的C-H氧化，并具有很高的化学，区域和立体选择性。羰基化偶联反应 Carbonylative Cross Coupling。利用一氧化碳能插入碳-金属键这一特性，在偶联反应中同时引入羰基，生成酯，酰胺，酮，醇等产物。在有机合成中是一个的反应。常用于钯催化偶联反应。
钌加氢催化剂的研究与开发一直是有机领域的热点之一。钌催化剂催化的加氢反应具有反应条件温和、收率高的特点。钌催化剂可以催化许多无机或有机材料的加氢反应。由于其双键活性高，环己烯可用作医药、食品、农药化学品等精细化学品的中间体。
9-BBN参与的Suzuki反应实例。无膦配体钯催化剂催化的Suzuki反应。芳基氯参与Suzuki偶联反应。烷基氟硼酸钾参与Suzuki偶联反应示例。Miyaura硼酸酯化反应。钯催化下芳基卤代物和双联硼试剂反应制备芳基硼酸酯的反应。也被称为Hosomi-Miyaura硼酸化反应。金属有机试剂制备单取代芳基硼酸。有机硼酸及其衍生物的制备示例。Buchwald-Hartwig反应。