在过渡金属催化碳氢键活化反应中,临时导向基团是具有导向作用的试剂,在有机合成中是一种有效合成方法。运用该临时导向基策略,与目标分子可形成可逆连接,定向导向惰性碳氢键活化和官能化,断开目标化学键后,连接新官能团后临时导向基团离去,再与其它的底物分子继续结合。这种临时导向基团的方法可以更高效、更有选择性的实现C-H键官能化。本论文研究钯催化临时导向基团导向的碳氢键活化溴化反应。1.临时导向基团导向钯催化芳醛溴化反应含溴代芳烃结构的化合物广泛存在于药物以及具有生物活性的分子中,还可作为医药中间体应用于药物分子的合成。本课题组发展了钯催化临时导向基团导向的苯甲醛衍生物C(sp~2)-H溴化反应。此反应使用醋酸钯为催化剂,N-溴代丁二酰亚胺与苯甲醛衍生物在临时导向基团作用下,发生碳氢键活化溴化反应。2-氨基-4-硝基苯甲酸作为有效的双齿型临时导向基团,可通过在醛基上引入亚胺导向基团实现芳醛化合物的溴化。在底物拓展中,苯甲醛类底物能很好的参与反应,对于含酯基、氨基甲酸酯基、酰胺基、氰基、亚砜基等官能团的底物具有良好的区域选择性和广泛的适用性,并且能实现药物分子塞来昔布类似物的溴化。随后,对临时导向基团的作用机理进行研究探讨,该反应中临时导向基团与醛基官能团形成可逆的亚胺导向基团可能是溴化反应的决速步。2.2-溴芳醛的关环衍生化应用溴代芳醛化合物其溴原子和醛基的两个位点的串联关环反应可应用于合成不同的含有杂环结构或具有药物骨架的化合物。如2-溴醛化合物经衍生化可合成一系列苯并噻吩类、苯并吡喃类、茚酮类、异喹啉类、吲哚类化合物,这些杂环化合物有药物分子和生物活性的分子中的重要骨架结构,具有潜在的应用价值。我们发展了以2-溴芳醛为底物的衍生化,该方法应用广泛,实现了药物塞来昔布类似物的后期衍生化,在药物合成和新药研发领域有着广阔的应用前景。