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催化剂的催化原理是降低反应所需要的条件，根据有效碰撞理论，分子之间的有效碰撞是发生化学反应的条件，而只有活化分子、原子或离子才能发生有效碰撞。因此，在发生化学反应之前，反应物需要吸收能量，由普通分子、原子、离子转变成活化分子、原子、离子，这种能量称为活化能。正催化剂可以使反应的活化能大大降低，使得一些原本需要激烈条件，如高温、高压等才能发生的反应在较温和的条件下即可发生，因此大大加快了反应速率。而负催化剂则通过提高反应的活化能使反应较难发生，降低了反应速率。
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。
手性恶唑啉膦配体PHOX（4）配位的钯催化剂催化环状β-酮烯丙酯酯，通过π-烯丙基中间体得到单一构型的α-烯丙基环酮的反应。Hegedus吲哚合成反应。化学当量的Pd(II)催化剂氧化环化链烯基苯胺得到吲哚的反应。反应机理和Wacker氧化类似。Larock吲哚合成反应。1991年，R.C. Larock首先报道了在钯催化下由2-碘苯胺和取代炔烃关环合成吲哚的反应。在以后的几年中Larock的团队又对此反应的应用范围进行了进一步的扩展。在钯催化下，邻碘苯胺和二取代炔烃进行杂环化合成2,3-二取代吲哚的反应被称为Larock吲哚合成反应。