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氟氯氢烷烃(HCFC)是一种工业原料，常被用作制冷剂、发泡剂以及清洗剂等。但其进入大气中，在太阳紫外线激发下产生氯自由基会破坏臭氧层。由于其含有惰性的C-Cl键，因此只有很少关于其化学转化的报道。同时，如何向分子中引入三氟甲基引起了科学家的兴趣，因为三氟甲基本身具有的吸电子诱导性和刚性，在分子中引入三氟甲基能够显著改变化合物的极性、抗氧化性、代谢稳定性、脂溶性和生物利用度。 本论文依据以上两点开展工作:(1)在过渡金属参与下，利用含有三氟甲基的C-2氟氯烷烃(CF3CHCl2、CF3CCl3、CF3CHClBr)来做为砌块，发展新的含三氟甲基分子的构筑方法(2)将氟砜基二氟乙酸甲酯（Chen试剂）做为三氟甲基化试剂，将三氟甲基基团引入分子中。主要包括以下三个部分: 第一部分，铜参与的C-2氟氯烷烃的转化反应 CF3CHCl2是一种潜在的三氟乙基砌块，我们以廉价的铜源做还原剂，添加合适的氮类配体增强其还原性和溶解性，通过还原CF3CHCl2惰性的碳氯键将三氟乙基基团引入不同的分子。首先，我们发展了氯化亚铜和联吡啶参与的CF3CHCl2对取代苯乙烯的原子转移自由基加成反应。该体系可以高效断裂CF3CHCl2惰性的碳氯键将三氟一氯乙基和氯分别引入到烯烃两端;这一条件同样适用于其他的C-2氟氯烷烃CF3CCl3;在此基础上，我们在铜粉和二乙胺的参与下分别实现了CF3CHCl2与末端炔烃和亚磷酸酯的偶联反应，通过一步断裂两个碳氯键方便地构建了三氟乙基取代的炔烃以及三氟乙基取代的亚磷酸酯。反应产率优秀到良好，反应可放大量进行。该体系可以避免β-F消除反应的发生。 第二部分，镍和钯催化的C-2氟氯烷烃的转化反应 CF3CHCl2和CF3CHClBr含有潜在的三氟一氯乙基砌块。我们期望以过渡金属镍和钯为催化剂，添加配体调控，通过C-X键的活化来构建三氟一氯乙基取代的芳烃。在镍的催化下，可以实现CF3CHCl2与芳基硼酸的偶联反应，但得到了断裂一个碳氯键与单分子硼酸偶联产物和断裂两个碳氯键与双分子硼酸偶联产物。由于镍活性太高，该反应难以调控以得到单一主产物。改用钯做催化剂，在富电子烷基膦做配体下，以非质子极性醚类试剂为溶剂，实现了对CF3CHCl2的高选择性的脱氯氢化反应，得到了更加环保的CF3CH2Cl，并没有观测到偶联反应的发生。当用CF3CHClBr代替CF3CHCl2，在钯的催化下实现了其与芳基硼酸的偶联反应，得到了一系列的1，1，1-三氟一氯乙基取代的芳烃。反应产率中等且具有良好的官能团兼容性;反应中大位阻Xantphos和醚类溶剂是至关重要的。 第三部分，铜催化下氟砜基二氟乙酸甲酯与烯烃的反应研究 氟砜基二氟乙酸甲酯（Chen试剂）是一种三氟甲基化试剂，能够高效地实现卤代芳烃等的三氟甲基化和硫三氟甲基化，但其对烯烃的反应研究却没有报道。我们基于CuCF3均裂产生三氟甲基自由基，实现了碘化亚铜催化下FSO2CF2CO2CH3对α取代丙烯酸酯的羟基三氟甲基化反应。反应以中等转化率和中等产率得到目标产物。 在本论文中，我们围绕着对具有臭氧破坏能力的C-2氟氯烷烃的转化开展工作，在过渡金属铜、镍、钯以及配体的调控下，通过惰性C-X键的活化，实现C-2氟氯烷烃对烯烃的加成反应以及芳烃、炔烃、亚磷酸酯的偶联反应，同时还发展了钯催化的脱氯氢化反应。我们研究了C-2氟烷基的自由基化学和过渡金属催化的偶联反应，成功地以C-2氟氯烷烃为砌块，发展了数个有机化学反应，充实了三氟甲基化合物α位反应脱氟抑控的策略，为发展新的含氟医药、农药、材料以及其他领域所需要的功能分子提供了含三氟甲基化合物的方法。