摘要
碳碳键构成了有机化合物的基本骨架，因此如何高效地构建碳碳键是合成化学的核心科学问题之一。目前，过渡金属催化碳碳键偶联反应是有机化学的一个研究热点。近些年来过渡金属催化不饱和烃的碳官能团化反应是构建碳碳键的有效手段之一。该反应可以从简单原料出发高效地构建一个或者多个新的碳碳键，从而得到取代的烷基或烯基化合物。尽管该领域取得了重要进展，但这类反应仍面临反应活性以及选择性调控等许多方面的挑战。因此发展新的催化体系解决这些难题具有重要的意义。本文主要围绕镍催化烯烃或炔烃分子间碳官能团化反应展开研究，主要分为以下三部分： 第一部分：基于镍催化还原偶联的策略，通过使用NiCl2?DME为镍催化剂，dtbbpy为配体，锰粉为还原剂，首次报道了非活化烯烃与酰氯和全氟烷基碘代物三组分碳酰化反应。该反应利用烯烃底物中官能团的弱导向作用成功地调控了化学选择性和区域选择性。该反应也具有良好的官能团耐受性和宽泛的底物适用范围，一系列非活化烯烃、芳基酰氯、烷基酰氯、多氟烷基碘化物均能高效地得到β-氟烷基酮化合物。 第二部分：基于可见光和镍协同催化的策略，以Ir[dF(CF3)(ppy)2(bpy)](PF6)为光催化剂，NiCl2?DME为镍催化剂，di-CF3-bpy为配体，K2CO3为碱，BnBpin为路易斯酸添加剂，成功实现了炔烃与芳基胺和CO分子间氢酰胺化反应，以中等到高的效率和优秀的支端选择性得到一系列α,β-不饱和酰胺化合物。更为有意思的是，在有二级或三级烷基硼酸酯存在时，该反应可以进一步实现一个前所未有的四组分炔烃氢酰胺化和烷基化的串联反应得到取代的烷基酰胺化合物。在该体系中，一系列环状的、链状的二级、三级烷基硼酸酯都能很好的参与反应。此外硅基硼酸酯也可以与反应兼容生成β-硅基酰胺化合物。 第三部分：基于可见光和镍协同催化的策略，以Ir[dF(CF3)(ppy)2(Phen)](PF6)为光催化剂，Ni(acac)2为镍催化剂，dtbbpy为配体，1-乙基哌啶为还原剂，二氟乙酸为添加剂，成功地实现了末端炔烃和苄基氯马氏选择性的氢苄化反应。一系列芳基和烷基末端炔烃都能高效地与苄基氯发生偶联，并以中高等产率得到支端选择性苄基取代烯烃化合物。
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