本论文主要对过渡金属催化下不饱和键的氟烷基化反应进行了系统的研究,主要包括以下八章节的内容:第一章:在第一章中我们介绍了有关过渡金属催化下不饱和键的三氟甲基化反应,主要分为两个部分。(1)过渡金属催化下烯烃的三氟甲基化反应,它包括三氟甲基化的同时实现分子内的环化或迁移,以及分子间的双官能团化反应引入三氟甲基,同时构筑碳碳键或碳杂键。(2)过渡金属催化下炔烃的三氟甲基化反应,它包括分子内的三氟甲基化反应以及分子间的双官能团化反应构建C-CF3键。第二章:在第二章中,我们介绍了一种高效的铜催化肟类分子的三氟甲基化反应。我们都知道肟在有机合成中是非常有吸引力的原料,因为它同时含有氮和氧两个杂原子。在该章节中我们介绍了一步构建C-CF3键与C-O键的方法。通过该方法,我们可以很直接的合成所需要的三氟甲基取代的4,5-二氢异恶唑分子。第三章:在第三章中,我们发展了一种铜催化烯烃的氰化三氟甲基化反应。氰基化合物在有机合成中是非常重要的有机中间体,另外,它也存在于医药、农药以及光电材料中。该方法不但适用于芳香族烯烃,对于脂肪族烯烃也同样适用,这也大大拓展了该方法的适用领域。第四章:在第四章中,我们对1,6-烯炔的环化反应方法进行了简单的归纳,1,6-烯炔的环化方式基本有两种途径,一种是在过渡金属催化下的反应路径,另一种是非金属催化下的自由基途径。在此,我们报道了铜催化下1,6-烯炔、Tongni试剂分别与三甲基氰硅烷和叠氮基三甲基硅烷的三组分反应。通过研究发现我们的环加成产物不但适用性很好,在有机合成领域还具有潜在的应用价值。第五章:在第五章中,我们对炔烃三氟甲基化反应的研究进展作了总结。炔烃三氟甲基化反应如此少的原因是原位产生烯基自由基中间体非常活泼,相对于烷基自由基来说,烯基自由基很不稳定。另一个原因是sp杂化的碳碳键结合能力很强,而三氟甲基自由基的活性又相对较弱。本章节,我们报道了三氟甲基取代的2H-丙啶化合物和β-三氟甲基丙烯腈的合成方法。实验中,我们已经证明了2H-丙啶化合物在有机合成中一些应用价值,通过它可以合成一系列三氟甲基取代的吡啶类分子。第六章:在第六章中,我们总结了2H-丙啶化合物的重要作用以及有关的合成方法。此外,我们还介绍了在合成2H-丙啶的同时引入三氟甲基官能团。该篇工作主要有三个特点:第一,2H-丙啶结构不但可以作为有机中间体,而且还存在于很多天然产物中;第二,三氟甲基的引进,对产物的后期修饰尤为重要;第三,通过串联环化的方式合成了具有螺环骨架的吡咯烷衍生物。第七章:在第七章中我们总结了过渡金属催化下不饱和键的二氟烷基化反应,主要分为两个部分。(1)过渡金属催化烯烃类化合物的二氟烷基化反应,它包括烯烃C-H键的二氟烷基化反应和烯烃双官能团化方式的二氟烷基化反应。(2)过渡金属催化炔烃类化合物的二氟烷基化反应。第八章:在第八章中,我们介绍了过渡金属催化下二氟烷基化反应的研究进展以及近年来有关炔烃的二氟烷基化反应报道。随后,我们研发了一种用一锅法在钯催化剂作用下炔烃与芳基硼酸和碘二氟乙酸乙酯的芳基化二氟烷基化反应。一系列炔烃和芳基硼酸都可以应用在这个反应当中。初步的研究表明,反应涉及到一种自由基途径。