一氧化碳气体是钯催化羰基化偶联反应中重要的羰基来源,但其自身毒性较高,且气体钢瓶的使用存在操作复杂、安全难以保障等问题,故非气体式羰基源的发展和应用成为重要的研究方向。常见的羰基源分为三类,有机小分子类CO等价物所含CO的质量百分比较高,且分解产物毒性较小,但其存在释放条件剧烈、释放条件与催化条件不兼容、原子经济性不佳等问题;羧酸衍生物类CO代用品的CO利用率较高,且常与双室反应装置配合使用,避免了一氧化碳原位释放体系与钯催化羰基化体系的不兼容问题,但其分解产物毒性较大,实验操作较复杂,实验装置较昂贵;金属羰基配合物CO释放分子自身携带多个CO,潜在的释放能力较高,原子经济性较好,但现有的释放条件剧烈,释放后产生的金属物种对羰基化反应的影响不明确。面对非气体式羰基源研究的现状与挑战,我们认为金属羰基配合物的释放潜力最佳,但受到现有释放方法的限制,羰基利用率难以进一步提高。据此,为开发新的金属羰基配合物释放机制,并将其应用于钯催化的羰基化偶联反应,本文做出了如下实验探究:（1）基于文献调研及实验探究,我们发现了一种新型的五羰基铁氧化脱羰释放机制,以空气氧气作为氧化剂,以碱作为促进剂,在温和条件下原位产生CO气体。通过监测反应气/液相的组成及含量、计算分析热力学及动力学参数、捕捉释放中间体、表征金属固体等实验探究,确立了氧气氧化五羰基铁释放的反应历程。结果表明,该体系中1分子五羰基铁能分解产生4分子CO气体和1分子CO2气体,释放条件温和可控且CO生成量大,反应副产物不影响羰基化偶联过程,是应用前景广阔的非气体式羰基释放方法。（2）将五羰基铁氧化脱羰释放机制用于邻碘苯胺和末端炔烃进行的钯催化Sonogashira羰基化环化偶联反应。通过探究不同碱对促进五羰基铁释放以及羰基化过程的作用效果,选定三乙胺用于促进五羰基铁释放CO,并利用哌嗪在生成炔酮及其成环阶段拔掉亲核试剂上的氢,最终确立了三乙胺和哌嗪共同参与的双碱钯催化羰基化体系。该方法成功合成出23例含不同取代基的喹诺酮产物,产率最高可达92%。结果表明,该体系适用于芳香族、含杂原子芳香族、脂肪族端炔底物以及卤素或烷基取代的2-碘苯胺底物,证明了氧气作用的五羰基铁氧化脱羰是一种安全、高效且羰基利用率高的CO释放策略,可以很好地适用于喹诺酮类化合物的合成反应。（3）将五羰基铁氧化脱羰释放机制用于碘代芳烃和有机硼试剂进行的钯催化Suzuki羰基化偶联反应。通过探究不同碱对促进五羰基铁释放以及羰基化过程的作用效果,选定三乙胺用于促进五羰基铁释放CO,并利用碳酸钾在亲核进攻阶段拔氢,最终确立了三乙胺和碳酸钾共同参与的双碱钯催化羰基化体系。该方法成功合成出18例含不同取代基的二芳基酮产物,产率最高可达99%。结果表明,该体系适用于对位及间位取代的碘代芳烃底物与富电子及缺电子基团取代的苯硼酸底物,证明了氧气作用的五羰基铁氧化脱羰是一种安全、高效且羰基利用率高的CO释放策略,可以很好地适用于二芳基酮类化合物的合成反应。