公开了在不同官能团存在下是稳定的钌锇卡宾化合物,可以用于催化无弯曲环状和无环烯烃的烯烃置换反应。还公开了制备卡宾化合物的方法。卡宾化合物有式(a)的结构,其中M是锇或钌;R1是氢;R是选自氢,取代或未取代的烷基,取代或未取代的芳基;X和X1是任意地选自任何的阴离子配位体;L和L1是任意地选自任何的中性电子给体。本发明的钌和锇的卡宾化合物可以用重氮基化合物,中性电子给体配位体交换法,用乙炔,用蓄积烯烃交叉置换作用来合成,在一釜的反应方法中用重氮基化合物和中性电子给体合成。本发明的钌和锇的卡宾化合物可用于催化烯烃置换反应,包括但不仅限于ROMP,RCM,不饱和聚合物的解聚,远螯聚合物的合成以及烯烃的合成。