维生素D₃是人和家畜、家禽生长、繁育、维持生命和保持健康的必不可少的脂溶性维生素。随着人口的日益老龄化和畜牧业的快速发展,社会对维生素D₃的需求会越来越大。目前,全球部分维生素D₃的生产采用溴化、消除、水解和紫外光照的工艺流程。很明显,在上述工艺流程中溴作为氧化剂的大量使用不可避免,这带来了溴腐蚀及溴污染,于设备、环境不益。同时,副产物的产生也在所难免。因此,从工业和环保的角度来看,急需一种生产维生素D₃的无溴代绿色工艺,这也成为了最近几年的学术热点。本论文以维生素D₃关键中间体7-酮-胆固醇的合成为研究对象,以分子氧为氧化剂,从环境和经济的角度设计和开发了一条新的工艺路线。将N-羟基邻苯二甲酰亚胺（NHPI）/过渡金属盐催化体系成功应用于胆固醇乙酸酯的烯丙位氧化。反应条件温和,过程环保,且生产成本低,产率高,能有效的替代原有的溴代路线,实现绿色化生产。此外我们还探讨了NHPI的催化氧化过程,提出了适合胆固醇烯丙位氧化的可能机理。并通过电子自旋共振（ESR）结合紫外-可见光等谱学手段对反应机理的关键步骤进行猜测和验证。