近年来,随着能源和资源的过度消耗与浪费,催生了绿色化学的蓬勃发展。如何发展新型高效的合成策略构建有用的分子结构骨架,成为当今有机化学家的研究热点和难点。其中,过渡金属催化的羰基化反应因其具有催化效率高、原子经济性好和区域选择性优良等优点,符合绿色化学的发展趋势,因而在有机合成领域具有重要的研究意义。早在1938年,德国化学家Roelen便首次报道了过渡金属催化的氢甲酰化反应,并将该羰基化反应路线成功地用于大规模的工业生产。自此,过渡金属催化的羰基化反应取得了长远发展并获得了巨大进步。本论文首先简述了羰基化反应的发展历史及其重要的应用价值,并重点讲述了过渡金属催化的氧化羰基化反应的发展现状。之后采用一氧化碳作为羰基源的氧化羰基化反应合成策略,分别构建了多环芳烃类化合物、N-取代的邻苯二甲酰亚胺类化合物以及1,3,4-(噁)二唑-2-酮类化合物,具体研究内容如下:(1)一氧化碳参与的钯催化的氧化羰基化反应构建多环芳烃。多环芳烃类化合物在药物化学和材料科学领域具有重要的研究价值,该类化合物传统的合成方法往往步骤繁琐且原子经济性差。在Pd2(dba)3/Cu(OAc)2/TsOH的催化体系下,利用一氧化碳作为羰基源,我们成功合成了一系列的多环芳烃类化合物。与此同时,在没有一氧化碳参与的情况下,反应经过导向基团导向的碳氢官能团化可直接构建另一类型的多环芳烃类化合物,该方法为多环芳烃类化合物的构建提供了一种高效便捷的合成路线。(2)一氧化碳参与的钯催化的串联氧化羰基化环化反应合成N-取代的邻苯二甲酰亚胺类化合物。该反应通过胺醛缩合原位产生了导向基团和亲核试剂,实现了导向基团和亲核试剂的自给自足,符合现如今绿色化学的要求。该反应以廉价易得的芳香醛和胺类化合物为反应原料,通过钯催化的氧化羰基化反应一锅法合成了N-取代的邻苯二甲酰亚胺类化合物。反应具有良好的原子经济性和步骤经济性。值得一提的是,我们利用该反应成功构建了一系列药物分子及药物分子前体,体现了该反应的潜在应用价值,同时为该类型化合物的合成提供一条新颖的合成途径。(3)一氧化碳参与的钯催化的氧化羰基化反应构建1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物。在Pd(TFA)2为催化剂,CuO为氧化剂的反应条件下实现了1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物的简捷合成。该反应以廉价易得的酰肼类化合物为反应原料,在温和的反应条件下构建了一系列的1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物。1,3,4-噁二唑-2-酮的结构骨架广泛存在于天然产物和多种药物分子之中,我们利用现有的合成策略成功合成了药物分子BMS-191011。