利用过渡金属钯催化活化C(sp~3)-H键构建碳碳键、碳氧键、碳氮键、碳卤键、碳硫键以及其它碳杂原子键在近十年受到广泛关注。由于普通C(sp~3)-H碳氢键键能大活性低,通常需要辅以导向基团与过渡金属配位实现邻近C(sp~3)-H键的活化官能化反应。通过这种有效的合成策略可以将惰性的C(sp~3)-H键转换为其它官能团,从而在功能性材料及具有生物活性分子合成方面有良好的应用前景。醇类化合物是一类重要的有机化工原料,其广泛存在并应用于医药、香料、染料、农药、高分子材料以及生物活性分子中。因此对醇类化合物进行选择性的C(sp~3)-H官能化具有重要的意义。然而,由于醇类的C(sp~3)-H键活性低且研究较少,该类型官能化反应仍具有非常大的挑战。本论文通过合理设计新型双齿环外导向基团,发展了过渡金属钯催化醇类衍生物的选择性?-C(sp~3)-H芳基化反应。研究表明,单阴离子双齿导向基团对活化邻近碳氢键以及环金属化合物的稳定起到重要的作用,从而能够实现首例醇类化合物C(sp~3)-H键与芳基碘化物的交叉偶联芳基化反应。该反应具有高选择性的单芳基化特点,并且对于不同取代的芳基化试剂具有良好的适应性。通过导向基团的移除可以顺利得到?-芳基取代的脂肪醇衍生物,大大提高了该导向基团在醇类化合物碳氢键官能化中的应用前景。此外,利用该新型双齿环外导向基团,钯催化醇类衍生物的?-C(sp~3)-H键乙酰氧基化反应也能顺利实现。与此前醇类衍生物的乙酰氧基化相比,该反应避免了高价碘化物的使用,仅使用廉价的过氧化物即可实现反应。甲基C(sp~3)-H键的乙酰氧基化具有良好的区域选择性,成功实现了单乙酰氧基化反应。更为惰性的亚甲基C(sp~3)-H键同样也能实现乙酰氧基化反应。反应对于不同类型的醇类衍生物都具有良好的适应性。并且,本文中使用的双齿环外导向基团可以容易地去除得到?-乙酰氧基化的脂肪醇。所得乙酰氧基化产物也可以通过碱性条件下室温水解就可脱去乙酰基得到相应的醇。这为合成各类化学环境不同的1,2-二醇化合物提供了一种通用的方法。