饱和碳-碳键是化合物中最基本的化学键,发展温和的饱和碳-碳键的构建方法是十分重要的。烯烃不仅在自然界中存在广泛,同时也是石油化工领域的主要产品。此外,碳碳双键具有较高的反应活性,可以通过多种催化手段进行选择性转化。近年来,使用过渡金属催化烯烃氢化烷基化反应已经成为构建C（sp3）-C（sp3）键的有效策略。在第一章中,本论文总结了多种廉价金属（Fe,Co,Ni,Cu）催化烯烃氢化烷基化反应的研究进展。在镍催化的烯烃氢烷基化反应中,镍氢作为活性催化物种,通过对烯烃进行迁移插入,可以得到催化量的烷基镍中间体参与进一步的偶联反应。该反应体系操作简便,条件温和,底物范围广泛,官能团兼容性好,引起了化学家们的广泛关注。但是相较于末端烯烃,镍氢迁移插入对内部烯烃的位阻更加敏感,氢金属化速度较慢。此外,如果烯烃两端取代基位阻和电子效应差异较小,化学选择性控制更加困难。因此,研究内部烯烃氢烷基化反应,提高催化反应活性并控制区域选择性和对映选择性,深入理解反应机理过程,可以对该反应体系进行有效补充,并拓展其应用范围。在第二章中,我们报道了镍氢催化烯醇酯、烯醇醚的氢碳化反应。烯醇酯、烯醇醚作为一类易于合成的官能化烯烃,在我们报道的简单镍氢催化体系下,可以在氧原子α位引入新的烷基或芳基。经过对反应体系进行简单调整,我们还实现了烯醇酯的不对称氢烷基化反应,以高对映选择性合成手性二烷基醇酯。该方法为合成含手性醇结构的复杂分子提供了一条新途径。在第三章中,我们报道了镍氢催化的惰性烯烃区域选择性氢烷基化反应。该反应使用8-氨基喹啉或吡啶甲酰胺作为导向基,在氮/膦配体的作用下,实现了多种末端和内部烯烃近导向基团的位点选择烷基化反应,以获得β-或γ-支链烷基羧酸和β-、γ-或δ-支链烷基胺。同时,我们阐明了反应中配体对区域选择性的影响以及详细的机理过程。在第四章中,我们报道了镍催化乙烯基硼酯的还原双碳化反应。反应通过低价镍捕获烷基自由基,得到关键的烷基镍中间体参与偶联,从而构建大位阻的二烷基硼酯。这对于已报道的合成方法（如烯基硼酯氢烷基化反应）是有益的补充。结合硼酯优秀的转化修饰能力,该方法在天然产物或药物分子的改造修饰中具有应用潜力。我们发展了镍催化烯烃烷基化的策略,实现了内部烯烃氢烷基化反应,合成了一系列烷基醇酯、烷基羧酸和烷基胺等化合物。此外,我们还发展了一种三组分还原双碳化反应,可以构建大位阻的二烷基硼酯,是烯基硼酯氢烷基化反应的补充。但是其中仍然存在一些问题,例如对映选择性控制有待提高,催化循环中涉及的催化剂价态不够明确等。