过渡金属催化剂以其优越的催化性能被广泛应用于有机化学反应中,诸如碳碳键,碳杂原子化学键的构筑等。导向基辅助的过渡金属催化碳-氢键(C-H)活化官能团化反应,具有高效便捷,绿色且副产物少的特点,为有机合成化学研究的重点和热点。由于过渡金属(钯,镍等)与氮、氧、磷等杂原子具备良好配位能力,以含有这些原子的基团作为导向基的反应开发,一直没有间断过。寻找易于引入又易于移除的新型导向基是研究C-H活化反应的热点,也是目前急需解决的问题。本论文主要研究了利用易于引入又易于移除的5-硝基嘧啶为导向基的过渡金属钯催化的碳氢活化反应,同时也简单列述了在手性相转移催化剂的合成与应用方面的工作,其内容有以下三部分组成:一、苯胺及其衍生物的C-H乙酰氧基化反应及制备工艺研究本课题设计一种以5-硝基嘧啶为导向基团的苯胺类衍生物(5-nitro-N-phenylpyrimidin-2-amine)为底物,醋酸钯为催化剂,碘苯二乙酸为氧化剂,在醋酸/醋酸酐为混合溶剂,催化活化苯胺衍生物邻位的C-H键,构建苯胺乙酰氧基化产物。这一方法具有很好的官能团兼容性,底物方面,苯胺可以为吸电子基团或供电子基团取代,同时含有杂环的芳胺化合物也能被很好的兼容。通过工艺优化,导向基的引入,催化C-H活化官能团化,导向基的移除能通过一锅法反应实现。在最优条件下,相应的产物能实现克级制备。研究结果表明,5-硝基嘧啶在该反应中能方便的引入和移除,使反应更为高效,为当前芳胺类底物C-H活化反应导向基难于移除提供了一个可行的选择。二、苯酚及其衍生物的C-H乙酰氧基化反应及制备工艺研究苯酚及其衍生物是有机化合物中重要的结构单元,是很多天然产物和化学药物合成的中间体。同时其广泛应用于配位化学、生物医药、染料等。我们以简单苯酚为研究对象,与导向基(5-硝基嘧啶)生成中间体5-硝基-2-苯氧基嘧啶;在醋酸钯催化下根据氧化剂的用量,可在苯酚邻位引入一个乙酰氧基或两个乙酰氧基。通过条件筛选,获得最优条件;在此基础上对底物广泛性的研究,发现各类苯酚底物都能很好的兼容。此反应的特点为导向基底(5-硝基嘧啶)的引入和移除均可以在室温温和条件下实现,底物兼容性好,能得到邻苯二酚,邻苯三酚类化合物,通过工艺优化,此类反应能实现导向基引入,C-H活化,导向基移除的一锅法反应以及苯酚衍生物的克级制备。三、手性相转移催化剂的合成及其在不对称合成中的应用研究近几十年来,随着生命科学和医药工业的发展,化学药物的手性合成技术得到了重视。本文以合成手性双胍盐(Chiral Dicationic Bisguanidinium)、卤代手性双胍盐(Halogenated Pentanidium Salts)为手性相转移催化剂,研究其对一系列烯酮类化合物在高锰酸钾作用下氧化生成手性二醇的反应。从初步获得的实验数据看,手性阳离子双胍盐具有一定的催化辅助效果,目前能得到中等ee值的手性二醇类化合物。