在有机合成中,催化碳碳三键的水合反应特别重要,因为它能为化工行业提供重要的羰基化合物。末端炔烃的马尔科夫尼科夫水合是合成甲基酮的理想方法,因为它的原子经济性为100%,符合绿色化学的发展要求。为了避免贵重金属和高毒金属的使用,开发廉价金属催化剂在炔烃水合领域一直是一个热点问题。通过筛选一些含氮配体,使其与廉价金属形成金属配合物,从而用来催化炔烃的水合是一种重要的设计思路。本文分析归纳了廉价金属催化炔烃水合的规律与特点,并以这些规律和特点为指导原则,合成了能够高效催化炔烃水合的钴咔咯配合物大环分子催化剂,其主要内容如下:1、合成了5,10,15-三（五氟苯基）咔咯配体以及其金属钴配合物5,10,15-三（五氟苯基）钴咔咯,采用紫外-可见光谱、高分辨质谱和核磁共振波谱等手段对其结构进行了表征;2、本文首次报道了钴咔咯配合物催化末端炔烃的马氏水合反应。苯乙炔被选为模板底物,通过对催化剂用量、质子酸、溶剂、温度、水的用量以及反应时长等条件进行优化,得到最佳工艺条件为:催化剂用量为0.3 mol%F15-Co-PPh3,质子酸为:2 mol%H2SO4,溶剂为Me OH,温度为80°C,水的用量为4.4当量,反应时长为12 h,在此条件下,目标产物苯乙酮的GC产率为100%,分离产率为95%。其次,在底物拓展方面,芳香族底物、脂肪族底物、富电子底物、贫电子底物以及酸敏感基团底物均能以较高的产率转化为对应的甲基酮。此外,进行了克级反应实验,目标产物苯乙酮的分离产率为90%,TON为300,同时,也进行了催化剂稳定性测试,结果表明钴咔咯配合物在炔烃水合反应中稳定性较好。3、通过无水环境下分离中间体这一手段,进行了炔烃水合反应的机理研究。结果排除了缩酮水合路径,并初步得出了可能的烯醇醚水合路径。