过渡金属催化的有机合成反应在近年来取得了巨大的发展。从二十一世纪开始到现在已经有3次诺贝尔化学奖授予了过渡金属介导的有机合成转化。它们分别是:2001年锇(Os)催化烯烃的不对称氧化和钌(Ru)催化的不对称氢化反应;2005年钌(Ru)催化烯烃的复分解反应;2010年钯(Pd)催化的碳-碳偶联反应。在这三类过渡金属催化的反应中，我们惊喜地发现烯烃是这三类反应共同的活性分子。　　因此，本研究选用烯烃作为研究对象，过渡金属钌、铑及钯作为烯烃氧化官能团化反应的催化剂。　　钯催化Heck反应的典型催化循环包括以下三个基元步骤:1）零价钯对于芳基亲电试剂的氧化加成得到芳基钯物种;2）烯烃对芳基钯物种的迁移插入得到相应的烷基钯中间体;3）烷基钯中间体通过快速的β-氢消除得到目标产物和氢钯物种，随后氢钯物种还原消除释放HX酸和Pd(0)催化剂。由于零价钯物种对于空气和水的不稳定性，芳基亲电试剂的制备通常需要强酸或者强碱的参与，容易产生很多对环境不友好的副产物。因此，近年来通过碳氢活化等方式启动的氧化Heck反应，即氧化烯基化反应引起了化学家的广泛研究兴趣。它们也逐渐成为了取代传统Heck反应的新型的环境友好构建非末端烯烃的常用方法。　　本研究论文主要从两个方面对氧化Heck反应进行探索和拓展。首先Heck反应通常需要活化的烯烃作为反应的底物，得到相应的非末端烯烃。本文使用非活化的烯丙醇作为反应底物，通过最终选择β-氢的消除高化学选择性地得到相应的β-芳基酮类化合物，成功实现将这类型反应的底物范围拓展到非活化的烯丙醇。其次，传统的Heck反应和近年来极速发展的氧化Heck反应均为构建内烯的好方法，就构建sp2碳-碳键，本文通过钯和钌催化的选择性β-氢消除成功地构建了sp3碳-碳键。与普通脱羧烷基化或者碳-氢键的烷基化相比，本文的策略可以在引入烷基的同时引入β-位的羰基。　　论文第二章使用新型的钌和铑催化剂成功地实现了导向基团定位的芳基碳-氢键与烯丙醇类化合物的氧化偶联反应。该反应成功快捷地构建了一系列的β-芳基酮/醛类化合物。论文的第三章采用价格便宜，非常稳定的芳基羧酸作为芳基亲核试剂，在钯催化剂的作用下成功地实现了脱羧烷基化反应。在机理的证明实验中，成功地观察到了氢的1，2-迁移。