手性杂环化合物广泛存在于众多天然产物、药物、杀虫剂、除草剂和染料等分子中。因此,开发手性杂环化合物的不对称催化合成方法具有重要研究意义。不对称氢羰基化反应具有反应条件温和、高效、立体选择性好、底物适用范围广等多种优点,是合成手性含羰基化合物最有效的方法之一。本学位论文针对实现钯催化不对称氢羰基化用于合成手性杂环化合物,开展了以下三部分研究:1.钯催化不对称氢酯化反应合成手性γ-丁内酯在本章中,我们首先合成了具有一个手性中心的4-羟基-2-亚甲基-1-丁酸的烯烃底物和乙酰基保护的高炔丙醇类底物,通过钯催化的不对称氢酯化反应实现了不同取代手性γ-丁内酯的合成（32个例子,60-99%收率,84:16–98:2 dr值）。在钯催化烯烃的不对称氢酯化反应中,我们考察了底物和配体构型的匹配性问题,也通过相应的控制实验验证了烯烃底物中的羟基在不对称氢酯化反应中起到的关键作用。另外,在钯催化炔烃的不对称双氢羧基化反应中,我们开发了双催化剂构成的接力催化体系。通过控制实验验证了所用的单膦配体和手性双膦配体不会配位在同一个钯上,两种钯催化剂互不干扰,各司其职。最后,得到的手性γ-丁内酯类化合物经过简单的两步反应,合成了具有三个手性中心的四氢呋喃稠合双环丁内酯化合物,达到了中等的收率和优秀的非对映选择性。还通过X-射线晶体衍射分析确定了反应产物的绝对构型。2.钯催化的不对称氢酰胺化反应合成手性丁二酰亚胺在本章中,我们通过钯催化的不对称氢酰胺化反应,实现了手性丁二酰亚胺类化合物合成,取得了中等到良好的收率和对映选择性（20个例子,57-91%收率,66:34–96:4 er值）。催化体系不仅能兼容芳基和烷基取代的丙烯酰胺类底物,对于N-取代酰胺的也能取得不错的催化效果。对丙烯酰胺不对称氢酰胺化反应开展了反应过程监测,确定了产物是以酰胺作为亲核试剂通过分子内氢酰胺化反应直接生成。这个催化体系也能用于含硫醚官能团的丙烯酰胺类底物的不对称氢酰胺化反应。3.钯催化高烯丙醇类底物的不对称氢酯化反应合成手性δ-戊内酯在本章中,研究了3-苯基-3-烯-1-丁醇、3-二苯基氧化膦-3-烯-1-丁醇和3-甲苯磺酰基-3-烯-1-丁醇三种取代高烯丙醇类底物的不对称氢酯化反应。发现3-苯基-3-烯-1-丁醇的不对称氢酯化反应,虽取得最高达78%收率,但是反应对映选择性很低,最高仅33%。相比于3-苯基3-烯-1-丁醇底物,3-二苯基氧化膦-3-烯-1-丁醇的不对称氢酯化反应具有更好的反应效果,取得87%收率和42%ee。3-甲苯磺酰基-3-烯-1-丁醇的不对称氢酯化反应获得了优秀的反应效果,取得了95%收率和93%ee。此外,还对高烯丙基硫醚类化合物的不对称氢酯化反应作了初步研究,取得了42-82%收率和12-93%ee。