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碳氢键官能化反应是近几年有机化学中发展的热门领域，由于其具有高原子经济性，高步骤经济性和环境友好性等特点近年来受到化学家们的广泛关注。我们的研究兴趣在于发展高效的有机合成方法学用于小分子化合物的修饰以及杂环骨架的构建。主要分为高价碘介导的C-H键环胺化反应和钯催化的C-H键羰基化反应。 第一部分 高价碘促进的C-H键环胺化构建五元杂环的反应研究 高价碘在很多情况下具有类似于金属的特性，反应条件非常温和，具有非常好的官能团耐受性（碘取代的底物有时也可以耐受，有利于进一步衍生化）和收率高的特点，同时也大大降低了原料的成本。我们通过醋酸碘苯介导烯基腙环胺化反应，高效地构建了一系列多取代吡唑。通过特戊酸碘苯介导的C-C和C-N键断裂亚甲基脱除，C-H键环胺化反应实现了苯并咪唑[1，2-a]吡啶骨架的构建。通过分子内竞争实验，交叉反应实验以及可能中间体排除实验对反应机理进行了深入研究，证明了反应过程是非常少见的亲电原位取代过程。首次实现了脱亚甲基反应。 第二部分 钯催化的C-H羰基化构建六元杂环的反应研究 我们发展了两类通过钯催化的C-H键活化CO插入反应，实现了氮杂菲酮和吡啶并喹唑啉酮的构建，该方法以钯为催化剂（催化剂用量仅5mol％），在一个大气压的CO的情况下高收率的得到两类重要的含氮杂环，该反应具有很好的官能团耐受性，同时巧妙的利用了氮原子作为定位基和亲核试剂的策略，不存在定位基的脱除与转化的问题，实现了高度的原子经济性（反应过程中只脱除两个H原子）。CO常压的条件也降低了传统羰基化反应在高压条件下的设备成本和危险性。大大降低了工业化的成本。其中最大亮点是首次用苯胺作为定位基实现了碳氢键活化的羰基化反应。