C-H键作为有机分子中最基本的化学键之一，它的选择性活化与官能团化具有重要的学术意义和工业应用价值，对有机化学家来说是巨大的挑战；另一方面，钯催化剂具有高效的催化活性，被广泛的应用于金属有机化学的研究。因而，近年来钯催化的C-H键选择性活化与官能团化的研究迅速发展。本论文重点研究了钯催化的高选择性Caryl-H键活化与官能团化，实现N，N-二甲苄胺邻位的烯基化反应与羰基化反应。　　 一，酸性调控的钯催化N，N-二甲苄胺的邻位烯基化反应并间接地实现甲苯类衍生物的邻位官能团化　　 选择性的活化Caryl-H键具有重要的研究价值。通过在芳环上引入导向基(如吡啶基、乙酰基等)，导向基的杂原子与钯作用，可实现钯催化的高选择性Caryl-H键活化与官能团化。相比较于吡啶和乙酰导向基，N，N-二甲苄胺的N，N-二甲基胺甲基可以通过简单的衍生化，得到甲苯类衍生物(我们知道：甲苯的甲基对芳环有一定的活化作用，在经典的傅.克反应中，一般得到芳环上邻、间、对取代的三种产物；另一方面，甲苯的甲基很难与过渡金属作用，因而很难在甲苯芳环上实现选择性的Caryl-H键的官能团化)。因此我们希望通过钯催化的高选择性Caryl-H活化与官能团化，实现N，N-二甲苄胺的邻位烯基化反应并间接地实现甲苯类衍生物的邻位官能团化。　　 仔细分析N，N-二甲苄胺这个分子，我们认为：N，N-二甲基胺甲基的孤对电子具有很强的配位能力，通过配位增加钯的电子密度，使钯失去亲电活性；另一方面，由前人报道的工作我们得知酸性条件有利于增加钯的亲电性，形成芳基钯物种，但在酸性条件下N，N-二甲基胺甲基很容易被质子化失去配位能力。因此解决这个矛盾就需要寻找一个合适的反应体系，调节体系中游离的N，N-二甲苄胺的量，使N，N-二甲基胺甲基作为导向基辅助二价钯正离子对芳环的亲电进攻，选择性的活化Caryl-H键。　　 本课题从活化Caryl-H键出发，通过调控反应体系的酸性实现高区域选择性的N，N-二甲苄胺及其衍生物的邻位烯基化；通过Pd/C氢化还原转化烯基化产物为邻甲基苯丙酸及其衍生物；结合邻位烯基化和Pd/C氢化成功实现“一锅法”合成邻甲基苯丙酸及其衍生物；应用我们发展的方法学高效快速的合成生物活性分子的重要中间体结构。进一步的机理研究表明：在这个反应体系中，酸性调控体系中游离N，N-二甲苄胺的量，N，N-二甲基胺甲基作为导向基辅助二价钯正离子对芳环的亲电进攻。氘代实验证实Calyl-H键的活化参与决速步。　　 二、Lewis酸促进CO参与的钯催化N，N-二甲苄胺的邻位羰基化反应　　 CO以其独特的电子构型，与钯有很强的配位作用，被广泛的应用于钯催化的反应研究。在对N，N-二甲苄胺选择性烯基化反应体系的研究基础上，我们希望实现CO参与的钯催化N，N-二甲苄胺选择性羰基化反应，得到邻位有取代基的苯甲酸酯类化合物；进一步衍生化合成其它苯甲酸酯衍生物；并设计用我们发展的方法学合成天然产物分子瓦拉酸的重要片段。　　 CO尽管是一个很好的π电子受体，接受钯d轨道电子的反馈，然而体系中大量的CO对Pd(II)离子配位，降低Pd(II)离子的亲电活性，而且还原性的CO气体会把Pd(II)离子还原成Pd(O)物种。因此在Pd(II)催化剂启动的N，N-二甲苄胺选择性Caryl-H活化的体系中，羰基化反应是很难进行的。那么，需要寻找一个合适的条件，调节CO对Pd(II)离子的配位能力，使CO通过与Pd配位再插入芳基C-Pd键中，醇作为亲核试剂进攻芳基钯物种，再通过还原消除得到N，N-二甲苄胺邻位羰基化的产物。　　 本课题利用LiCl作为Lewis酸与CO作用，调节CO对Pd(II)离子的配位能力，有效地实现了CO参与的钯催化N，N-二甲苄胺的邻羰基化反应。实验研究表明：氯离子对这个反应体系也有一定作用。