由于自由基的高反应活性，造成了自由基的不对称转化充满挑战，因此自由基参与的碳氢键的不对称官能化反应更加困难。本论文基于铜催化自由基接力的策略，开展了自由基参与的碳氢键的不对称官能化反应研究，主要包括:1）铜催化苄位碳氢键的不对称氰基化;2）铜催化苄位碳氢键的芳基化;3）铜催化苄位碳氢键的不对称芳基化。此外，本论文还研究了钯催化烯烃分子内不对称氧化胺芳基化反应。　　一、铜催化苄位碳氢键的不对称氰基化反应研究　　提出自由基接力的策略，将氮自由基攫氢产生的苄位自由基与手性二价铜氰物种结合，实现了苄位碳氢键的不对称氰基化反应。该反应以普通烷基芳烃作为当量试剂，在温和的条件下高效、高对映选择性地合成手性腈，是迄今为止合成手性腈类化合物的最短路线，反应具有良好的底物普适性和官能团兼容性。机理研究表明氮自由基攫氢这一步仅部分贡献反应的决速步骤。DFT计算表明苄位自由基与手性二价铜氰物种结合生成三价铜中间体是可逆的，三价铜中心还原消除形成C-CN键是反应对映选择性决定步骤。　　二、铜催化苄位碳氢键的芳基化反应研究　　基于铜催化自由基接力的策略，使用芳基硼酸作为芳基源，3，4，7，8-四甲基-1，10-菲哕啉作为配体，碳酸锂作为碱，实现了铜催化苄位碳氢键的芳基化反应，高效地合成了1，1-二芳基烷烃类化合物。反应以普通烷基芳烃作为当量试剂，具有温和的反应条件、良好的官能团兼容性及底物普适性等优点。此外，反应可用于具有生理活性的药物分子后期C-H键的芳基化修饰。　　三、铜催化苄位碳氢键的不对称芳基反应研究　　在消旋反应的基础上，通过合理的手性配体设计与反应条件优化，实现了铜催化苄位碳氢键的不对称芳基化反应，高效、高对映选择性地合成了光学活性的1，1-二芳基烷烃类化合物。反应以烷基芳烃作为当量试剂，具有温和的反应条件及良好的官能团兼容性等优点。　　四、钯催化烯烃分子内不对称氧化胺芳基化反应研究　　以茚基取代的喹啉噁唑啉作为配体，碳酸银作为氧化剂，苯乙酮酸作为添加剂，实现了钯催化烯烃分子内不对称氧化胺芳基化反应。反应在温和条件下便可以高效、高对映选择性地合成含有三级碳手性中心的吲哚啉类化合物。反应具有优秀的官能团兼容性和良好的底物普适性。初步机理研究表明添加剂苯乙酮酸对加速反应和提高反应的对映选择性起到了至关重要的作用。