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本论文围绕过渡金属钯催化的烯烃选择性官能团化反应展开研究。利用新策略、新试剂、新配体,实现了钯催化烯烃的选择性氧化构建碳杂原子键,发展了一些高区域选择性和对映选择性的新反应。主要包括:利用本课题组发展的协同催化新策略,结合钯催化与三价碘参与的反应,实现了非活性烯烃的氟羰基化反应;钯催化烯烃的烯丙位C-H键氧化三氟甲氧基化反应;钯催化非活性烯烃的不对称胺乙酸酯化反应。主要内容如下: 一、钯催化非活性烯烃的氟羰基化反应 利用协同催化的新策略,将钯催化羰基化反应与亲电三价碘氟试剂参与烯烃活化相结合,成功实现了钯催化烯烃的分子间氟羰基化反应。反应在温和的条件下进行,具有非常好的官能团兼容性和优秀的区域选择性,为从简单的烯烃出发合成一系列的β-氟代羧酸类衍生物提供了有效的反应途径。 二、钯催化烯烃的烯丙位C-H键氧化三氟甲氧基化反应 基于Pd(Ⅱ)/Pd(0)催化循环,利用CsOCF3作为三氟甲氧基源,苯醌为氧化剂,首次实现了钯催化的烯丙位C-H键三氟甲氧基化反应。反应从末端烯烃出发经历了烯丙位碳氢键活化的过程,区域专一性地得到烯丙基三氟甲氧基类化合物,为合成含有OCF3化合物提供了高效的制备方法。该反应研究表明催化的三氟甲氧基化反应可以在温和的条件下,经历Pd(Ⅱ)/Pd(0)催化循环实现,同时反应体系中缓慢释放AgOCF3是该反应成功的关键。 三、钯催化烯烃的6-endo型不对称胺乙酸酯化反应 通过设计和合成新的手性嗯唑啉配体,首次实现了钯催化烯烃的6-endo型不对称胺乙酸酯化反应。反应在温和的条件下以优秀的区域选择性和对映选择性得到手性β-酯基取代的哌啶类化合物。对反应机理研究表明配体具有明显的加速效应。