近几十年来,过渡金属催化C-H官能化成为最全面和最高效的成键策略之一。这些反应大多在温和的条件下进行,具有较高的原子经济性和广泛的底物范围,然而,大多数反应使用贵金属,如Pd、Rh、Ir和Ru,利用自然丰度高的第一排过渡金属(如Co)催化这些反应是十分有必要的。本论文主要对Cp*Co(III)和Ru(II)催化氧导向的芳烃酰胺化反应构建C-N键,以及Cp*Rh(III)催化的环化合成硝基茚的反应进行研究,具体内容如下:(1)实现Cp*Co(III)催化氧导向的弱配位的硫叶立德和α-苯甲酰乙烯二硫代缩酮的C-H键活化酰胺化反应。以1,4,2-二氧噁唑-5-酮作为胺化试剂,条件温和、原子经济性高且底物范围广。该反应具有产率高,底物范围广和官能团耐受性好等优点,能够得到一系列功能化的含硫化合物。(2)实现了Ru(II)催化氧导向的芳基硝酮的C-H酰胺化反应。以N-烷氧基酰胺作为有效的亲电胺化试剂。该反应条件温和,芳烃硝酮底物官能团兼容性好且产率高,可以拓展至呋喃取代底物;胺化试剂不同取代苯基底物反应适用性良好,另外可以拓展为烷基及杂芳环的底物且收率高。(3)Cp*Rh(III)催化氧导向合成的硝基官能化茚,实现了芳基硝酮的C-H活化和硝基烯烃的加成环化。反应能以中等至良好的收率得到产物,在空气环境也能很好的进行。