过渡金属催化的惰性碳氢键的直接官能团化反应,是实现简单分子向复杂化合物转化的高效方法,因而成为现在有机合成方法学中的重要领域。C(sp3)-H键因为键能高,酸性低,且反应中间体稳定性差,所以其活化具有较大难度。加之,在有机化合物中常有多种C(sp3)-H键的存在,如何实现其选择性转化也是C(sp3)-H键活化的一个难点。Pd(Ⅱ)催化的C(sp3)-H键活化反应是实现其选择性转化的有效方法。控制C(sp3)-H键活化的区域选择性的方法主要有两种:一种是通过引入导向基的策略,另一种是通过分子内的键能差异性进行选择性活化的策略。本文将使用后一种方法,实现多种C(sp3)-H键的选择性转化。首先,我们使用二价钯和手性胺的联合催化体系,实现了脂肪醛中位于羰基Y-位的碳氢键的活化反应。我们实现了较稳定的脂肪醛和醌类底物参与的氧化脱氢-环加成反应,可以利用一锅反应直接构建具有多并环结构的季碳手性中心产物。反应具有高效、简洁、原子经济性的优点。而且,我们的反应设计思路也提供了一种新的远程碳氢键活化策略。之后,我们将脱乙酰基底物活化策略引入到烯丙位碳氢烷基化反应中,实现了硝基、酮羰基和酯羰基等官能团的α-位烯丙基化反应。该反应可以用于形成季碳中心产物,也可以用于形成叔碳中心产物。除此之外,反应也可以通过“一锅两步”的方法,从简单底物构建含有1,6-二烯结构的产物。而且,该体系也可用于脱羧烯丙基化反应中,得到1,4-烯炔产物。最后,我们使用钯、手性磷酸和有机胺的催化剂体系,成功实现了 1,4-二烯和α-取代醛之间的脱氢偶联反应,以高产率、高对映选择性、高区域选择性和高E/Z选择性得到一系列α-烯丙基取代的手性季碳醛类产物。在研究中,我们还发现,非手性膦配体对钯配合物的催化活性和选择性具有重要影响。