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含有芳环或芳杂环结构的化合物在医药、农药、有机材料中有着广泛应用,芳构化也因此一直是有机化学家们研究的热点。传统的芳构化方法是过渡金属催化的交叉偶联反应,例如Suzuki-Miyaura偶联反应、Stille偶联反应、Negish偶联反应以及Kumad偶联反应。但是,这些反应都需要先对底物进行金属化或卤化等预活化步骤,存在操作繁琐,生产成本高,污染环境等缺点。因此,通过C-H键活化直接由C-H键一步转化为C-C键从而实现各种有机分子合成的方法已经成为当今化学界的研究热点之一。由于C-H键的键能大,活化困难,催化剂在C-H活化反应中发挥着不可或缺的作用。本论文研究[N,O]钯配合物催化的C-H键直接芳基化反应,旨在找到一种高效、稳定的催化体系来完成C-H键活化的直接芳构化反应。本论文合成了8个结构不同的[N,O]钯配合物,并将它们应用于多种芳杂环化合物的直接芳基化反应中,考察其催化活性,并探明了其反应机理。1.[N,O]钯配合物的合成首先,通过大位阻取代的苯胺与邻二羰基化合物进行酮胺缩合反应,合成了α-酮亚胺,然后与三甲基铝形成铝盐或是与苯基溴化镁形成镁盐,再水解得到α-羟基亚胺配体L1-L8,最后与氯化钯高产率的生成了C1-C8等8种钯配合物。2.[N,O]钯配合物促进的C-H活化直接芳基化反应将合成的8种配合物应用于芳杂环与芳基卤化物的直接芳基化反应中,筛选最佳催化剂和反应条件。结果表明,C1-C8均对该反应有促进作用,具有三苯基骨架结构,二异丙基苯胺结构的C6有最佳催化活性,在0.5%mol的催化剂量下能够高效的催化多种芳杂环与不同的卤代芳烃的偶联反应。反应最佳条件是:以碳酸钾为碱,新戊酸为添加剂,DMAc为溶剂,130℃下在空气中进行。在这个反应体系下,吸电子基取代的溴代芳烃、给电子基取代的溴代芳烃,以及具较大位阻的溴代芳烃均具有良好活性。反应可适用于噻吩,噻唑,咪唑并[1,2-a]吡啶,1,2,3-三氮唑类化合物的直接芳构化。其机理研究表明此反应是通过Pd(0)/Pd(II)催化循环下的CMD机理。3.本论文中首次合成的新化合物,配体,配合物及芳构化产物均经1HNMR、13CNMR表征,其中,培养得到了配体L5、L6,配合物C1、C2的单晶结构,并进行了X-射线单晶衍射。