氰基作为一种在有机合成中被广泛应用的基团，可以很容易地实现官能团转化，制备相应化合物，如胺，酰胺，羧酸，羰基化合物和杂环化合物等等。其中，芳基腈化物已经被证明在天然产物、材料、药物合成、农业化学和染料方面有更广的合成和应用价值。然而，将氰基官能团引入到芳香体系中的普通方法依然受到各种各样的限制。　　有机化合物官能团之间的转化是有机化学研究的核心内容，而氧化官能团化则是向有机分子引入新官能团的一种有效方法。通过简单基团的官能团转化来制备腈类化合物已经被证明是一种行之有效的途径，但是如何不断拓展与丰富可转化官能团以及同时兼容其它基团则是目前的热点和难点。其中，芳环体系C-H键直接氰基官能团化是合成芳腈类化合物的一种独特而有效的方法。　　本论文首先研究了铁催化的普通芳环C-H键直接氰化反应。利用新型三价碘类氰化试剂，在相对温和条件下实现对普通芳香体系直接氧化-氰基化，反应具有较高的产率和较好的化学选择性，尤其是对于富电子杂环体系，如吲哚、吡咯等引入保护基可以使反应具有一定的区域选择性。　　之后，本论文报道了钯催化的芳甲烷直接转化为芳腈的反应。通过传统的氨氧化反应可以高效地将甲苯类衍生物转变为芳腈，但往往需要高温环境，反应底物受到很大限制。为此，本论文开发出新的氨氧化反应:以醋酸钯为催化剂，在相对温和条件下，以甲基芳香化合物作为底物，亚硝酸叔丁酯作为氮源，可以高效地得到相应的芳腈类化合物。特别是稠环和富电子吲哚体系的底物，甲基可以较高收率实现转化。该温和条件下的甲基氰基化反应作为制备芳腈的一种高效而普适的新方法，为新型氨氧化反应的开发和拓展提供了参考和依据。　　其次，通过将烯丙基化合物引入到甲基芳香体系的新型氨氧化反应体系中，实现了钯催化下的烯丙基化合物向丙烯腈衍生物的转化，对通过自由基方式来制备丙烯腈衍生物和烯丙基C-H键活化具有一定借鉴和促进意义。　　最后，除了氰基化反应以外，本论文研究了由α-三甲基硅氧基-β-重氮酯与芳基碘化物反应，发展了一种钯催化的制备α-羰基-β-芳基酯的新方法，丰富了制备此类化合物的反应形式。