羰基化反应作为一类重要的基元反应,已经成为实验室基础研究和工业生产中的焦点。其中,烯烃羰基化反应以其原子经济性的特点而被广泛研究,随着对该领域的不断深入研究,其作为一种功能广泛且简便的有机合成方法,在复杂有机分子合成中的应用更加广泛。通常,羰基化反应使用CO作为羰基源,然而,该方法的主要缺点是CO有毒且易燃,使其在储存、运输以及操作上都存在困难,该缺点大大限制了羰基化反应的实际应用和发展。因此,发展一种安全、高效、易操作且不使用CO气体的烯烃羰基化反应已成为当下的研究热点。本论文主要是围绕非CO的区域选择性羰基化反应展开的,主要工作包括以下三部分:1.研究了钯催化的1,1-二取代烯胺的区域选择性的氢羧化反应。该反应中以简单易得的HCOOPh来代替传统羰基化反应中CO的使用,使得反应操作简单安全。研究发现,该反应的反应条件温和,当使用0.5 mol%APD为催化剂,2 mol%DPEphos为膦配体,在0.2 equiv HCOOPh和2 equiv HCOOH存在下,1,1-二取代烯胺可顺利进行氢羧化反应。该反应适用的底物类型广泛,对各种链状烷基取代、环状烷基取代、芳基取代和萘基取代的烯胺都表现出很好的反应活性,以60-98%收率得到相应高区域选择性的羧酸产物,且所得β-氨基酸通过肼解即可以98%的收率得到相应的游离β-氨基酸。当使用2.5 mol%APD为催化剂,10 mol%DPEphos为膦配体,1.2 equiv HCOOPh为羰基源时,1,1-二取代烯胺可顺利进行氢酯化反应,高区域选择性的得到相应的β-氨基酯,产率高达86%。2.研究了钯催化的1,2-二取代烯胺的区域选择性的氢羧化反应。β-氨基酸广泛存在于自然界中,是具有生物活性及药物活性分子的重要组成部分,因此,快速高效的合成β-氨基酸对于生物医学和药物化学都具有重要意义。本论文通过1,2-二取代烯胺的氢羧化反应可以快速高效的合成各种β2-氨基酸。该反应中不需使用到不易存储、运输和操作的有毒易燃气体CO。研究发现,配体对反应活性具有决定性的作用。1,2-二取代烯胺在APD(2.5mol%)和 PPh3(20mol%)的催化下,与 HCOOPh(1.2equiv)和 HCOOH(2.0 equiv)发生氢羧反应,能够以68-99%的收率高区域选择性的得到β2-氨基酸。此外,本论文还研究了烯烃的几何构型对氢竣化反应的影响,发现不论是顺式烯胺还是反式烯胺,进行氢羧化反应都具有较高的区域选择性,且所得产物相同,同时顺式-1,2-二取代烯胺表现出更高的反应活性。同样,所得氨基酸在水合肼作用下肼解能够以98%的收率得到相应的游离β2-氨基酸。3.研究了钯催化的1,2-二芳基乙烯类化合物的氢羧化反应。1,2-二芳基取代烯烃可以分为对称和非对称的,在对称的1,2-二芳基取代烯烃的氢羧化反应中,只需解决其反应活性问题,而在非对称的1,2-二芳基取代烯烃的氢羧化反应中,除了需要解决反应活性问题,还需解决区域选择性的问题。本论文通过对过渡金属、配体、温度等方面的调控,已经顺利解决对称的1,2-二芳基取代烯烃氢羧化反应的活性问题,非对称的1,2-二芳基取代烯烃氢羧化反应还需进一步研究。