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烯烃和炔烃的双官能团化是一种可以将不饱和键转化成各种复杂化合物的方法,可以用来合成天然产物及其衍生物,同时在构建化合物的多样性具有很重要的意义。近年来,烯烃和炔烃的双官能团化反应主要致力于在过渡金属催化的条件下构建C-C键、C-O键、C-N键等几类反应的研究,然而由于β-氢的存在,烯烃和炔烃的烷基化反应研究却很少。本文主要研究在过渡金属铁、铜盐的催化下实现烯烃和炔烃的烷基碘化、氧化及氟化反应。主要研究内容如下:(1)Fe(OTf)3催化的炔烃与烷基碘代物的1,2-加成在Fe(OTf)3的催化作用下,用过氧乙酸叔丁酯(TBPA)作为自由基引发剂,引发普通的烷基碘化物进行反应,从而实现炔烃的烷基碘化。最佳优化条件是:在氮气保护条件下,反应温度为25 ℃,10 mol%三氟甲磺酸铁,2 mL甲基叔丁基醚,0.5 mmol炔烃,1.5 mmol烷基碘代物,0.5 mmol过氧化Z乙酸叔丁酯,反应时间为12小时,最高产率可达98%的产率。本文共合成了 25个新化合物,并通过NMR,HRMS进行了表征。(2)Fe(OTf)3催化芳基炔烃与烷基碘代物的烷基氧化反应在Fe(OTf)3的催化作用下,用过氧乙酸叔丁酯(TBPA)作为自由基引发剂引发烷基碘代物进行反应,从而得到新型的烷基源,实现炔烃的烷基氧化。最佳优化条件是:在氮气保护条件下,反应温度为25℃,10mol%三氟甲磺酸铁,2mL乙二醇二甲醚,0.5 mmol炔烃,1.5 mmol烷基碘代物,1.5 mmol过氧化乙酸叔丁酯,反应24小时后添加1.0 mmol三氟甲磺酸,升温至 60℃下再反应10小时。本文共合成了 32个化合物,并通过NMR,HRMS进行了表征。(3)光催化烯烃的烷基氟化在光催化剂钌和过渡金属铜的共同催化下,用烷基过氧化物做为烷基源,亲核的“F-”离子做为氟源,首次实现了烯烃的烷基氟化。最佳优化条件是:在氮气保护条件下,反应温度为25℃,2mol%三联吡啶氯化钌六水合物,2mol%醋酸铜,2 mL 1,2-二氯乙烷,0.5 mmol烯烃,1.0 mmol二烷基过氧化物,10.0 mmol三乙胺氟化氢,在18 W LED蓝光灯下照射搅拌24小时。本文共合成了 44个化合物,并通过NMR,HRMS进行了表征。