多官能团化合物具有多个反应活性位点，在反应中对活性位点进行精准有序控制，合成特定目标产物并提高合成效率，是当前有机合成化学研究的热点和难点。本项目基于过渡金属催化剂、配体以及底物调控等策略，解决了多反应位点的1,3-共轭烯炔酮、烯基氧/氮杂环丙烷及苯酚等衍生物反应的化学、区域和立体选择性的精准控制问题，揭示了其多样性化学反应的规律，实现了产物多样性的精准合成。重要科学发现有：[1] 发现了多官能团、多反应位点1,3-共轭烯炔酮衍生的1,3-偶极呋喃金属中间体多样性的化学反应模式，提出了金属控制、配体及底物调控的多样性化学反应原理，揭示了1,3-共轭烯炔酮多样性的化学反应规律，丰富了多取代呋喃类化合物的合成方法学。基于过渡金属催化剂调控策略，发展了由1,3-共轭烯炔酮定向转化为活性各异1,3-偶极呋喃金属(钯、金、铑等)中间体的方法，并利用呋喃金属中间体各自独特的活性，通过相应的反应试剂对其捕获，实现了四取代呋喃、3,4-呋喃并环化合物的精准合成；通过配体调控实现了手性3,4-呋喃并环化合物的精准合成[2] 发现了烯基氧/氮杂环丙烷[5+2]环加成反应及其选择性碳-碳键开环环化的新反应模式，提出了金属控制、配体调控、底物诱导环加成模式的反应原理，揭示了氧/氮杂环丙烷环加成反应多样性的反应规律，丰富了五元和七元杂环化合物的立体选择性合成方法学。首次将烯基环氧作为杂五原子组分引入到环加成反应中，发展了铑催化烯基环氧-炔底物的分子内杂[5+2]环加成/克莱森重排串联反应合成[3.1.0]-双环己烷类化合物；开创了首例烯基氮杂环丙烷与炔或烯的分子内杂[5+2]环加成反应，并通过手性转移策略实现了挑战性的氮杂七元环的对映选择性合成；调控铑催化剂的双烯配体，实现了烯基氮杂环丙烷与炔烃分子间的[3+2]和[5+2]环加成反应的精准控制[3] 发现了重氮化合物对苯酚对位或邻位C-H键高化学选择性、高区域选择性的直接官能团化的化学反应模式，提出了催化剂控制的苯酚对位或邻位C-H键官能团化的反应原理，揭示了苯酚的C-H键高选择性直接官能团化的化学反应规律，丰富了高附加值功能化产品多取代苯酚衍生物的合成方法学。首次实现了重氮化合物对未保护苯酚的对位或邻位进行精准高化学选择性的C-H直接官能团化反应，避免了传统方法中的O-H键插入反应，该方法为苯酚向高附加值的功能化产品转化提供了强有力的技术支持该项目共发表影响因子大于5的SCI论文69篇，其中8篇代表性论文包括J. Am. Chem. Soc. 4篇，Angew. Chem., Int. Ed. 4篇，被SCI他引673次，单篇SCI他引最高187次。该项目已培养博士19名，硕士18名，其中2 名博士研究生获得“上海市优秀博士学位论文”奖，2名硕士获“上海市优秀硕士学位论文”奖，5人在高校任教授/副教授，1人入选中组部“青年千人”。