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多氟芳烃类化合物是一类非常重要的含氟有机物，它们在生命科学及材料科学领域都有着广泛而重要的应用。然而，迄今为止，该类化合物的合成方法仍然十分有限。本文利用过渡金属催化的手段，以高度缺电的多氟芳烃为研究对象，对其C-H键直接官能团化，特别是烷基化反应进行了研究。全文共分为两部分。 第一部分:过渡金属催化下多氟芳烃的C-H键直接官能团化反应 第二章:实现了Pd催化下多氟芳烃的环烯烃化反应。该反应从简单环酮出发，在合成环烯基磺酸酯的基础上，再与多氟芳烃进行交叉偶联。反应条件温和，催化体系简单高效，为环烯基多氟芳烃提供了一种有效的合成途径。 第三章:发展了Pd催化下多氟芳烃的直接烯丙基化反应。该反应不需要膦配体参与，避免了Cu盐的加入。同时催化体系非常高效，即使对非常惰性的少氟芳烃，利用该催化体系也能很好地实现其烯丙基化反应。进一步通过反应动力学及基元反应手段对反应机理进行了详细探究，证实该反应决速步不是经典的CMD脱氢过程，五氟苯的H原子在高温下就可以被碳酸铯攫取。 第四章:实现了Pd催化下氟代苯并噻二唑(FBT)的直接烯丙基化反应。该反应条件温和，催化体系简单高效，还可以用于非对称型的氟代苯并噻二唑化合物的合成，为烷基化的氟代苯并噻二唑类化合物的合成及其在有机光电材料中的应用打下了基础。 第五章:实现了Cu催化下多氟芳烃化合物的直接炔丙基化反应。该反应催化体系简单，对重要官能团兼容性好。同时反应具有高度区域选择性，对不同的磷酸酯底物及多氟芳烃底物都表现出了良好的适用性。利用该策略可以实现一些结构较为复杂的多氟芳烃化合物的合成。 第二部分:芳基/烯基硼酸的偕二氟炔丙基化反应。 第六章:首次报道了Pd催化下的芳基/烯基硼酸的偕二氟炔丙基化反应。该反应催化体系简单，条件温和，可适用于不同类型的芳基/烯基硼酸/硼酸酯底物。利用该策略，可以高选择性地实现偕二氟炔丙基类芳烃化合物的合成，并将其应用到生物相容的Cu Free Click Chemistry反应中。