近几年，随着金属有机化学的快速发展，过渡金属催化的C-H活化反应引起了化学家们广泛的关注，成为了当前研究的热点。许多过渡金属如铑、钌、钯等都能切断惰性的碳氢键（C-H）形成碳金属中间体(C-M)，碳金属络合物再通过与适当的化合物(R-X)发生反应，从而生成目标产物(C-X) (如式1。1)。我们把碳氢键(C-H: 375 to 440 kJ/mol)转化成键能更弱的碳金属键(C-M: 210 to 335 kJ/mol)的过程叫碳氢键(C-H)活化。

                  式1。1  利用C-H活化的方法实现C-H官能团化

与先做成当量的金属试剂再进行官能团化反应不同，将芳基卤化物在过渡金属的催化作用下生成芳环过渡金属中间体，也能进行官能团化反应，这类反应可以引入更加广泛的官能团。Heck反应就是其中一种典型的反应，芳基卤化物在钯的催化作用下生成钯的中间体，再与烯烃反应生成偶联产物(如式1。2)。

                       式1。2  Heck反应

在过去的几十年里，Heck反应已经成为了金属催化碳碳键形成进程中最重要和最特殊的一个反应。然而，一般的碳氢活化反应要求更便宜更稳定的原料来提高反应的可持续性。因此，一种能够代替Heck反应并且更具吸引力的方法就是使未激活的芳基中的C-H键和烯烃进行氧化偶合，也就是Fujiwara反应。5其中最受化学家们欢迎的用来获得选择性碳氢活化的方法就是使用过渡金属进行官能团导向的邻位C-H活化。一般来说，使用外部氧化剂需要相当苛刻的氧化反应条件和较高的反应温度，并提供化学计量的氧化剂，常用的氧化剂包括无机金属盐如醋酸铜、碳酸银等，有机氧化剂如苯醌、高价碘试剂等。外加氧化剂的使用会使反应过程中产生大量的废料, 降低原子的经济性。 同时，废料的产生也为反应产物的分离和纯化等后处理过程带来不利影响，并有可能对环境造成负面影响。论文网

最近，Ackermann的研究组报导了钌（Ⅱ）催化下以氧气作为唯一氧化剂的氧化烯基的反应。3Jeganmohan和同事也发展了钌催化下的芳烃烯基化反应，该反应可以放出氢气。4这两个例子都是关于通过减少氧化剂的使用来减少副产物生成的方法（如图1。1）。

图1。1 

虽然脱氢和以氧气做为氧化剂是是两种比较好的策略，然而最理想的过程还是基于原子经济性的氧化还原中性条件下的合成方法。6为了实现该目标，在过去两年中，在这一领域中出现了使用非氧化性定向基团的反应基团和内部氧化剂。

在化学领域中使C-H键活化的另一个新兴策略是应用内部氧化导向基团（DG），将其作为氧化还原中性偶联反应的导向基团和内部氧化剂。

Fagnou小组最先设计出了氧化型的N-O键为导向基在氧化还原中性条件下含N-OMe的苯甲酰胺与炔烃的偶联反应（如式1。3）。11

式1。3 苯甲酰胺与炔烃的偶联反应

这种方法还可以广泛地拓展到其他的N-O，N-N定位基及其他的金属催化反应中（如式1。4）。

式1。4

氧化型导向基，顾名思义是指 C—H 键活化的底物中导向基含氧化性基团，其在反应中有双重作用：既能与金属配位诱导C—H键活化，又能充当内氧化剂的作用。12氧化型导向基在近年来得到了快速的发展，结构呈现出多样化，可用于芳烃或烯烃的C—H键活化。最近，几种含有N-O的导向基团如N-甲氧基，N-氧化物，N-酰氧基，亚硝基，甚至是肼基等都是热门且有效氧化导向基团。13在使用上述这些氧化导向基团之后，反应结果展示出许多优点：反应在温和条件下进行，非常实用并且完全具有区域选择性和单选择性，最关键的是提高了产率和底物范围。