有机卤化物在医药、农药、材料等领域有广泛的应用,具体表现在:1)有机卤化物是一种具有较大研究意义且经济实用的反应中间体,在过渡金属催化条件下发生交叉偶联反应。2)有机卤化物也是天然产物、农药分子以及材料的重要骨架。3)有机化合物引入卤原子后,能改变分子的很多化学以及物理性质,特别是药物分子引入氟原子后,能改变目标分子的酸性、极性、以及代谢稳定性。因此,发展简便高效的合成策略,对构建新的碳卤键在有机合成领域中具有极大的推动意义。本文围绕炔烃卤化官能团化而展开,发展了金催化氧化双官能团化构建C（sp³）-F以及金催化炔烃氯化构建C（sp²）-Cl键。同时我们还发展了无金属催化炔烃卤化反应,通过氢键给体以及质子酸策略构建C（sp²）-X键。而这些有机卤化物又是较好的反应中间体,能进一步转化成我们所需要的目标分子。本文主要包括以下六个部分。第一章:主要阐述了各类有机卤化物在有机合成中的重要意义,归纳总结了文献中以炔烃为起始原料在相应条件下构建C-X键。炔烃卤化反应已经得到较好的发展,但是反应条件苛刻,程序复杂等因素限制了反应的使用范围。最后,我们提出了课题的研究目标:开发方便简单的合成手段,得到我们所需要的有机卤化物。第二章:发展了一种简单高效合成α-氟代酮的方法。以常见易得的炔烃为原料,在金催化以及氮氧化物作用下,通过金卡宾形式,实现HF的插入反应。该反应条件简单,无需无水无氧气操作,底物普适性广泛,脂肪族、芳香族以及含有复杂天然产物炔烃都能以高收率得到目标分子。我们还对反应机理进行了研究,证明了反应过程是经过金卡宾过程。由于α-氟代酮的反应活性高,还能进一步转化为其它含氟有机物。第三章:介绍了金催化以及氢键给体协助炔卤的氯化反应研究。通过对条件的控制,我们分别实现了高选择性的合成Z-和E-1-卤-2-氯-烯烃。实验表明,在氢键给体HFIP的协助下,炔烃在DMPU/HCl作用下能生成Z-1-卤-2-氯-烯烃,而在均相金催化条件下,以HOAc/LiCl为氯源时,在80-100°C条件下得到的是E-1-卤-2-氯-烯烃产物。我们提出了可行性机理解释,根据DFT化学计算,更强酸性的HCl（在HFIP的协助下）,倾向于同侧加成。得到顺式加成产物。而在均相金催化领域中,一般都是得到反式加成产物。这也得到了氘代实验验证,在氘代醋酸中,我们以92%产率得到了氘代氯化产物。由于氯和其它卤原子的活性不同,反应底物能进行两次金属催化转换,得到多取代烯烃。第四章:论述了炔胺的氟/¹⁸F的加成反应,KF/¹⁸F在氢键给体HFIP作用下原位生成HF,在无任何试剂添加条件下,实现了炔胺的HF/¹⁸F加成反应,该反应条件简单,在常温下就能实现转化,底物范围广泛官能团兼容性较好,这也是首次报道了无金属催化作用下18F对不饱和键的加成反应。在医学领域具有潜在的实用价值。第五章:描述了一种简单高效合成烯烃磺酸酯的方法,以炔卤为反应底物,氢键给体促进磺酸对炔卤的磺化反应。在HFIP的协助下大大增强了磺酸的反应活性,该反应无需金属催化,反应底物官能团兼容性非常好,以中等到优秀的产率得到目标产物。研究结果表明,通过对磺酸位阻的改变,我们成功实现了炔卤磺化的顺反加成。我们还对反应机理做了化学计算,芳基取代磺酸主要得到反式加成产物,而脂肪族取代磺酸得到顺式加成产物。第六章:研究了无金属催化且原子经济型烯烃卤化物合成方法。炔胺以及炔酮在DMPU/HX作用下,能高立体、区域选择性发生卤代加成反应。该反应条件操作简单,反应底物兼容性较好。实验表明,炔胺在卤化氢作用下得到的是区域选择性顺式加成产物,而炔酮在同样条件下,得到的是区域选择性顺式加成产物。因此反应产物在过渡金属催化条件下发生交叉偶联反应,得到不同位置取代的多官能团烯烃。