第 1 章 绪论
1.1 引言
碳-碳键的形成作为有机化学的重要组成部分，一直以来都备受人们关注。过渡金属催化碳-碳键的形成是构筑碳碳键的主要手段，例如，过渡金属催化的 Heck反应、Suzuki-Miyaura偶联反应、Stille偶联反应[8-9]和Sonogashira偶联反应等。但是，底物的卤化或金属化等预活化步骤是在这些反应前需要准备的，因此 C-H 键的直接活化作为高效构筑 C-C 键途径引起了人们的极大兴趣。C-H 键活化反应的相关研究关键所在是碳氢键的反应活性和反应选择性(Eq 1-1)。
1.2 钯催化导向碳氢活化反应的机理
钯催化导向碳氢活化反应的进行一般遵循钯(II)-钯(IV)的催化循环]或σ键置换的反应机理，但是前者完善了 Catellani的钯(IV)中间体的反应机制，广泛的被国内外的学者认可。
钯催化导向碳氢活化反应机理分为四个步骤(见图1-1)：
(1)环金属化：二价钯催化剂与具有导向官能团的反应底物发生环金属化反应，生成中间产物环钯化合物 I。这一步骤主要是在催化剂钯(II)存在的条件下，利用导向官能团对邻位的碳氢键进行活化，形成一个相对稳定的过渡态产物。
(2)氧化加成：环金属化反应产物与卤代烃发生氧化加成反应，生成钯(IV)中间产物 II,此步骤通常是反应的决速步。氧化加成步骤不仅与导向官能团的活性有关，卤代烃的取代基的效应对此步骤也有很重要的影响。
(3)还原消除：氧化加成产物 II 发生快速还原消除反应，生成最终产物联苯类化合物，同时生成 IPdOAc。
(4)阴离子交换：IPdOAc 与醋酸银发生阴离子交换反应，碘离子以碘化银的形式被除去，重新生成钯(II)催化剂。
第 2 章 钯催化导向碳氢活化反应合成联苯类化合物
2.1 引言
钯催化的导向碳氢活化反应合成联苯类化合物的方法，以其直接活化碳氢键构筑碳碳键而省去预活化步骤的优点，近几年来，受到人们的广泛关注。酰胺基作为一个重要的导向基团，经常被用在导向碳氢活化反应中。经过了大量的文献钻研和实验，开发了一个以醋酸钯为催化剂，以醋酸银为氧化剂，三氟乙酸和 1, 2-二氯乙烷作为反应溶剂的导向碳氢活化反应体系。该反应体系的优点在于大大地降低了反应所用催化剂的比例，减少了三氟乙酸的用量，提高了反应的收率。同时，采用以酰胺基作为反应的导向基团，这不仅由于酰胺基的简单易得，更是因为得到的带有酰胺基团的联苯类产品很容易的就能够进行官能团之间的转换，具有更广泛的应用前景。
2.2 试剂与仪器
2.2.1 试剂与原料
1, 2-二氯乙烷，三氟乙酸，甲苯，1, 4-二氧六环，石油醚，乙酸乙酯购于天津市光复科技发展有限公司。
硝酸银，磷酸钾，醋酸钾，醋酸钠，氟化钾，无水硫酸钠，七水合磷酸钾购于北京百灵威科技有限公司。
醋酸钯购于陕西开达化工有限公司。
碘苯，对苯醌，过硫酸钾购于国药试剂有限公司。
2.2.2 仪器型号及测试条件
WRR 熔点仪， 上海精密科学仪器有限公司 。
紫外灯(254 nm) 型号：WFH-203，上海精密实业有限公司。
高效液相色谱仪，LC–10Avp，日本岛津。不锈钢 C18色谱柱，4.6×250 mm 粒径5 μm。测试条件：流动相：甲醇：水=80:20，流速：0.8 mL/min，检测波长 254 nm，进样量：5 μl，室温。
核磁共振仪，av400，德国Bruker公司，室温。
柱层析硅胶200–300 目，青岛海洋化工厂分厂。
TLC 用硅胶板 GF254，青岛海洋化工厂分厂。
第3章 串联反应合成多联苯类化合物..................... 47
3.1 引言 .............. 47
3.2 试剂与仪器........................ 47
3.2.1 原料与试剂......................... 47
3.2.2 仪器型号及测试条件 ................ 47
第4章 碳氢活化反应合成 N-联芳基酰胺类抗菌药物............. 73
4.1 引言..................... 73
4.2 试剂与仪器 ....................... 73
第 4 章 碳氢活化反应合成 N-联芳基酰胺类抗菌药物
4.1 引言
N-联芳基酰胺类化合物作为一类重要的抗菌药物，发展到现在，已经有很多种合成方法，但大多数都是以 Suzuki 反应作为基础的合成路线。以开发的钯催化导向碳氢活化反应体系，合成了 5种含N-联芳基酰胺类抗菌药物的结构的化合物，这些化合物中都含有-Cl、-Br等卤代基团，可以很方便进行各种衍生物的合成。与传统的工艺相比较，利用钯催化导向碳氢活化反应体系，简化了反应流程，省去了对反应底物的预活化步骤。
4.2 试剂与仪器
4.2.1 原料与试剂
2-氯烟酸购于国药试剂有限公司。
氯化亚砜，浓盐酸购于天津市科密欧化学试剂有限公司。
无水乙醇购于天津市风船化学试剂科技有限公司。
其他试剂见2.2。
结论
通过实验本论文得出如下结论：
1．开发了一个钯催化导向碳氢活化反应的新体系，通过对反应催化剂用量、碱、氧化剂、溶剂和反应气氛等条件的优化，得到了最佳反应条件，并且用最佳反应条件合成了 20 个联苯类化合物。该反应体系催化剂用量少，反应所用溶剂相对污染少，反应条件温和。
2．开发了一个钯催化导向碳氢活化反应与 Suzuki 反应串联合成多联苯化合物的反应体系，通过对配体、温度等条件的筛选，得到了最佳反应条件，并且利用最佳反应条件合成了 23 个多联苯类化合物。该体系采用一锅法合成了多联苯类衍生物，简化了反应步骤，减少了浪费，具有一定的应用价值。
3．利用已开发的钯催化导向碳氢活化反应 N-联苯基乙酰苯胺，再经过简单的水解反应和酰化反应，合成了 5 种 N-联芳基酰胺类抗菌药物。与传统的反应路线相比，该路线不需要对反应底物进行预活化。此外，这些 N-联芳基酰胺类抗菌药物结构中都含卤代基团，能够很容易进行衍生物的合成。
参考文献（略）