氧化反应如醇选择性氧化成醛或酮、环氧化以及仲醇的氧化动力学拆分是化学工业上非常重要的反应，无论是在大宗化学品，还是在药物、农药以及其他精细化学品生产中都起着举足轻重的作用。这些反应的传统方法或多或少存在氧化剂价格昂贵、氧原子利用率低以及对环境不友好等缺点。因此，利用经济高效的催化剂和氧化剂构建绿色环保的催化氧化体系具有重要的理论和实际意义。鉴于此，本文合成了一系列多齿希夫碱及其金属配合物，然后分别与不同的氧化剂结合构建了不同的催化氧化体系，并应用于醇选择性氧化生成醛或酮、仲醇的氧化动力学拆分以及烯烃的环氧化过程中。以水杨醛及其衍生物与手性或非手性二胺缩合，制备了8个Salen配体3a-3h，并分别与金属Mn3+或Cu2+配位得到9个配合物4a-4h（其中包括4c-1和4c-2）。同时以吡啶-2-甲醛和脂肪胺或芳香胺为原料合成了6个含吡啶基的简单二齿希夫碱配体5a-5f；以2-叔丁基苯酚或2-甲基苯酚为原料，经过甲酰化反应、氯甲基化反应、亲核取代反应，制得两个含TEMPO的水杨醛衍生物，然后分别与2-氨甲基吡啶在无水乙醇中缩合得到两个新型含有TEMPO片段的二齿希夫碱配体9a和9b。采用核磁共振、红外光谱、紫外光谱和高分辨质谱等手段对以上化合物的结构进行了表征。以手性Salen-MnIII配合物4e为催化剂，催化量溴素或N-溴代丁二酰亚胺（NBS）为溴源循环剂，次氯酸钠为氧化剂，乙酸钾为碱性缓冲剂，构建了新的仲醇氧化动力学拆分体系Salen-MnIII/NaClO/Br2和Salen-MnIII/NaClO/NBS。以1-苯乙醇为模型底物，考察两个体系对仲醇氧化动力学拆分的优化条件。在优化条件下，1-苯乙醇的转化率分别为62.9%和61.8%，e.e.值均>99.9%（GC检测结果）。之后，将两体系分别应用于其他仲醇的氧化动力学拆分反应，取得很好的结果。以手性Salen-MnIII配合物4f为催化剂，分别与PhI(OAc)2/KBr和NaClO/PyNO结合构建了催化氧化体系。将4f/PhI(OAc)2/KBr应用于1-苯乙醇的氧化动力学拆分反应，4f/NaClO/PyNO应用于苯乙烯的不对称环氧化反应。研究发现C5(5’)位含有的咪唑基比经典的Jacobsen配合物中C5(5’)位的叔丁基空间位阻小，并且给电子能力弱，导致烯烃环氧化产物的对映选择性降低。然而，引入的季铵化咪唑基使催化剂的水溶性增强，因而，增加了配合物与溴正离子的接触几率，而且配合物还起到相转移催化剂的作用，使底物和氧化剂在两相间的传递速率加快，因此大大提高了反应速率，使氧化动力学拆分反应在较低的催化剂投入量下顺利进行。以非手性Salen-MnIII配合物4c-2为催化剂，构建了新的仲醇的催化氧化体系4c-2/NaClO/NBS。该体系可高活性、高选择性地将各种仲醇氧化为相应的酮。同时发现，吸电子基和弱供电子基的电子效应对氧化反应没有明显影响，而强供电子基团和取代基的空间位阻不利于反应的进行。将合成的简单二齿希夫碱配体和新型含有TEMPO片段的二齿希夫碱分别与CuBr2/TEMPO和CuBr2组成催化体系。在碳酸钾存在下，这两种体系均能高活性、高选择性地催化分子氧将芳香伯醇、烯丙基伯醇氧化为相应的醛，对稠环芳醇的氧化也同样有效，但对脂肪醇、仲醇和含有杂原子的醇的催化氧化性能较差。同时发现，配体和底物的电子效应对反应的影响很小，而空间位阻对反应效果的影响较大。研究了在碱存在条件下CoCl2/NHPI催化分子氧氧化2-甲氧基-4-甲基苯酚、2-溴-4-甲基苯酚以及4-甲基苯酚生成相应对羟基苯甲醛的反应。针对2-溴-4-甲基苯酚和4-甲基苯酚氧化反应效果较差的问题，构建了由CoCl2、NHPI、Salen-CuII组成的三组分催化体系，成功地改善了2-溴-4-甲基苯酚和4-甲基苯酚的氧化效果，相应的对羟基苯甲醛的产率分别提高了10.2%和27.5%。