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高效构筑新的碳-碳键是有机合成方法学的研究重点和热点之一。过渡金属催化新碳-碳键的形成是实现原子经济绿色化学的重要途径。开发钯和钴催化的新反应,为构筑新型有机分子、缩短合成路径、降低合成成本、实现原子经济绿色化学具有极其重要的意义。本论文综述了烯丙基钯化学、钯催化[3+2]环加成和过渡金属催化的C60官能化反应的研究进展,并在这三个领域开展了研究工作,取得如下研究成果。在Pd2(dba)3.CHCl3(5mol%)和BINAP(20mol%)的催化体系作用下,氰基乙酸烯丙酯与活化烯烃7反应,生成了氰甲基烯丙基加成产物11,产率在35%-83%之间。机理研究表明：此反应是经氰甲基烯丙基钯中间体P’进行的。在Pd(PPh3)4的催化作用下,氰基乙酸烯丙酯能和C60反应,生成氰甲基烯丙基加成产物12,分离产率为31%,40%的C60被回收。在Pd2(dba)3.CHCl3和PPh3的催化体系作用下,三氟乙酸炔丙基酯13、三丁基烯丙基锡和活化双键7能顺利反应,给出三组分[3+2]环加成产物,产率在31%-87%之间。这类新的钯催化的[3+2]环加成反应具有官能团兼容性良好的特点,为构筑多取代、高度官能化的五元碳环结构提供了一条新方法。在催化剂CoCl2dppe、锰粉和水的催化体系下,溴代烷烃与C60发生选择性氢烷基化反应。优化反应条件后,氢烷基化产物的收率高达76%。苄溴15a-f、烯丙基溴15g-h和炔丙基溴15i-j等溴代烷烃,都能参与反应。此反应也成功应用于Zn-卟啉富勒烯161、富勒烯树状分子16m和富勒烯二聚体16n的合成,分离收率分别为30%、48%和39%。最后,在当量KO’Bu的作用下,将氢烷基化产物成功地应用于合成以单键相连的C60二聚体17a-f,分离产率在31%-71%之间。机理研究表明此钴催化的氢烷基化反应是经自由基反应中间体进行的。