碳碳键的建立是现代有机合成领域的重要研究内容之一。传统的碳碳偶联反应,使得构筑更为复杂的分子特别是药物分子及电子材料成为可能,但也表现出不足:需要预先官能团化的原料、副产物多、原子经济性差、环境污染大。因此,从简单、易得的C-H化合物直接出发,设计高效、高选择性的合成路线,是现代有机合成一个重要的研究内容。过渡金属催化的C-H键官能团化反应,避免了传统偶联反应的预官能团化过程,缩短了反应步骤,提高了反应效率和有效原子利用率,降低了对环境的污染。而导向基辅助的C-H键官能团化反应备受关注,因导向基的引入可以提高反应的位置选择性,为复杂天然产物的合成以及工业化应用提供一条高效、新颖的合成路线。羧基作为一种发展前景广阔的导向基,广泛存在于天然产物和药物分子中,具有廉价易得、品种多样、稳定、易存储等优点,而且羧基可通过脱羧移除或转变为其它的官能团。如果以羧酸为底物,利用过渡金属与羧基的配位能力,可促进羧基邻位C-H键活化,进而发生官能团化反应。基于此,本论文主要进行了以下几个方面的工作:以芳香羧酸和丙烯酸酯为原料,[Cp*RhCl2]2为催化剂,Ag2C03为氧化剂,Cu20为添加剂,通过C-H键交叉脱氢偶联反应/分子内环化反应得到了(E)-3-烯基取代苯酞类衍生物。该反应具有专一的区域选择性、原料简单易得、条件温和、反应时间短等优点(不超过2小时)。以羧基为导向基,[RuCl2(p-cymene)]2为催化剂,实现了纯水介质中芳香羧酸C-H键和α,β-不饱和酮的共轭加成反应,得到一系列烷基取代的芳香羧酸类衍生物。值得指出的是,该反应在纯水介质中进行,无需额外添加剂,操作简单,底物适用范围广。而且,加成产物可以进一步转化成3-异色满酮类化合物、传统傅克反应难以合成的间位取代烷基苯类化合物。