为了解决烯丙基取代反应中反应活性低、亲核试剂种类少和前手性亲核试剂的立体控制等问题,本博士论文设计并开发了两个协同催化体系:第一,含有金属钯催化剂、小分子催化剂和具有氢键作用的醇溶剂的催化体系,我们成功将其用于含有难离去基团的烯丙基醚和烯丙醇的烷基化反应中,并通过实验和DFT理论计算初步探讨了其反应机理;第二,含有两种手性金属络合物的双金属催化体系,将其用于一系列光学纯非天然的α-单烷基取代的α-氨基酸和α,α-二烷基取代的α-氨基酸的不对称合成。具体工作如下:第一部分:以金属钯催化剂、小分子催化剂和醇溶剂的协同作用将烯丙基醚用于简单酮的烯丙基化反应。（1）在不需要添加剂和极其温和的反应条件下实现烯丙基烷基醚的C-O键断裂;（2）烯丙基醚经常作为保护基,并且该反应条件对官能团的兼容性非常广泛,在全合成和药物合成中可以很方便实现步骤经济性,有效提高合成效率;（3）该方法可以顺利用于不对称合成,将催化产物经过简单的衍生,可以以高产率和良好的对映选择性实现具有生物活性的药物或者药物中间体的合成。第二部分:以金属钯催化剂、小分子催化剂和醇溶剂的协同催化将烯丙基醇用于简单酮的烯丙基化反应,并对其反应机理进行了初步研究。（1）不需要路易斯酸活化,反应在室温和催化量吡咯烷条件下就可以顺利;（2）在相对较广的底物范围内（21例）大都可以获得>90%的产率;（3）计算研究表明醇溶剂对形成烯丙基钯中间体起着重要的作用,主要是通过降低C-O键断裂的活化能和稳定生成的羟基负离子。第三部分:Pd（η3-allyl）Cl]2/mono-t Bu-Ru PHOX和Cu（OTf）2/mono-t Bu-Ru PHOX双金属催化体系的开发,并将其用于非天然α-烷基取代的α-氨基酸的不对称合成中。（1）相对于单活化模式,双金属协同催化体系在反应活性和立体选择性等方面表现明显优越;（2）可以用于含有连续手性中心骨架的构建,填补了相转移催化方法的不足。（3）在该催化体系下,大部分底物都可以几乎定量转化和获得>98%的对映选择性。第四部分:将Pd（η3-allyl）Cl]2/mono-t Bu-Ru PHOX和Cu（OTf）2/mono-t Bu-Ru PHOX双金属催化体系用于非天然α,α-二烷基取代的α-氨基酸的不对称合成中。（1）在零度条件下和四氢呋喃作为溶剂,反应12 h,大部分醛亚胺希夫碱和烯丙基底物都可以以高产率及优秀的对映选择性得到目标产物。（2）在该催化体系下,在希夫碱底物上立体选择性的引入两个不同的烯丙基,直接用于合成结构多样化的α,α-偕烷基-α-氨基酸,“一锅法”操作简单,反应高效。（3）这种高效构建季碳手性中心的方法可以用于细胞粘附分子BIRT-377类似物的合成。该类分子是一种用于分子间黏附分子（ICAM-1）和淋巴细胞功能相关抗原（LFA-1）的潜在的抑制剂。综上,通过本论文所开发的协同催化体系,拓宽了烯丙基取代反应中烯丙基亲电试剂和亲核试剂的底物范围,也有效解决了前亲核试剂的立体选择性问题。这些工作将充分体现双催化策略在新的不对称反应开发上的促进作用,也将体现该策略在原子经济性和步骤经济性上的优越性,有效降低化学过程对环境的影响。同时为相关高附加值手性产品的不对称催化合成提供技术路线。