本论文主要研究过渡金属铱(钯)催化的烯丙基取代反应,实现了吲哚、吲哚啉、二磺酰基氟甲烷和膦叶立德作为亲核试剂的反应;设计合成了一些新的膦氮配体,并研究了这些配体在铱催化烯丙基烷基化反应中的催化效果。　　 论文的第一部分工作以金属铱络合物为催化剂,实现了吲哚C-3位的Friedel-Crafts类烯丙基烷基化反应,优化了反应条件和考察了底物的普适性,反应有较好的区域选择性(87/13-＞99/1)和对映选择性(4.92％ee),为制备含有未端烯烃的手性吲哚类衍生物提供了一种简单有效的方法。　　 第二部分工作使用了烯丙基胺化/氧化策略,提供了一种有效的不对称合成吲哚N烷基化产物的方法,取得了优秀的区域选择性(91/9-99/1)和对映选择性(82.98%ee),突破了已知文献中底物的局限性,实现了克级规模不对称合成,产物易于转化成药物类似物或者天然产物中间体,证明该方法具有一定的实用价值。　　 第三部分工作中把二磺酰基氟甲烷(FBSM)应用到铱催化的烯丙基取代反应中,实现了含氟化合物的不对称合成,取得了28-96%的收率,良好的对映选择性(70-95%ee)和区域选择性(84/16-＞99/1),反应底物普适性广。克级规模反应的实现和磺酰基的便于脱除,为合成光学活性的含单氟甲基砌块化合物提供了有效的策略,并且实现了氟代布洛芬和氟代萘普生的不对称合成。　　 第四部分工作使用了稳定的膦叶立德作为亲核试剂,实现了钯催化的Tsuji-Trost/Wittig反应,提供了一种合成1,4.二烯和联烯类化合物的方法,丰富了金属催化烯丙基取代反应中亲核试剂的类型。　　 第五部分工作中,我们设计和合成了一系列膦氮配体,此类配体结构简单,原料方便易得。使用该类型配体在铱催化的丙二酸甲酯和吲哚作为亲核试剂的烯丙基烷基化反应中可以取得优秀的对映选择性。特别是对邻位取代的肉桂基碳酸酯有很好的不对称诱导效果,解决了使用Feringa配体时的“邻位不利效应”,拓展了底物的范围。通过设计实验和DFT理论计算,推测该配体和铱是通过C(sp2)-H活化生成了活性催化剂环铱物种,并且通过络合物的单晶结构作了确证。