目前为数不多已实现工业化的惰性烷烃C-H键的转化存在的问题：1）绝大多数需要高温、高压以及强酸性的条件；2）很多需要多步的过程；3）效率不高且通常存在选择性问题。
因此，惰性C-H键的活化首先可以大幅度提高资源的利用效率。
石油、天然气以及煤中的主要成分是含有惰性C-H 键的烷烃类化合物，这些宝贵的化石资源的利用至今仍主要局限于将其燃烧提供能源。
因此，实现温和条件下惰性C-H键的活化可以减少能源的消耗和污染物的排放。
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惰性C-H键活化的学术意义
C-H键的特点：
键能高，极性小，反应活性低。
C-H键活化的的难点：
反应活性低，选择性差；产物的活性通常高于起始物。
因此，惰性C-H键活化具有极大的挑战性和重要的理论意义。
4。
DFT研究C-H活化及Huisgen环加成反应机理DFT研究C-H活化及Huisgen环加成反应机理摘要：C-H活化反应是有机合成中的一种重要策略，能够直接将碳氢键转化为碳键，为有机合成提供了一种高效且环境友好的方法。
Huisgen环加成反应能够在无需催化剂的情况下实现合成1,2,3-三唑化合物，因此成为了有机合成中的重要工具。
本文采用密度泛函理论（DFT）方法研究了C-H活化及Huisgen环加成反应的机理，揭示了反应的关键步骤和反应路径，为合成方法的优化提供了重要的理论指导。
1. 引言C-H活化是一种将碳氢键转化为碳键的反应，具有高效、环境友好等优点，成为有机合成领域的热点研究方向。
Huisgen环加成反应是一种无需催化剂即可生成1,2,3-三唑化合物的重要反应，具有广泛的应用价值。
研究这两种反应的机理，可以深入了解反应的速率控制步骤及反应路径，从而指导实验研究，提高反应的效率。
2. 方法本研究采用密度泛函理论（DFT）方法，选用B3LYP/6-31G(d)作为计算方法，模拟了C-H活化及Huisgen环加成反应的热力学和动力学参数。
结合实验数据，揭示了反应机理中的关键步骤和反应路径。
3. 结果与讨论3.1 C-H活化机理C-H活化反应的机理可以分为氧化还原步骤、C-H活化步骤和反应产物生成步骤。
本研究以苯为例，探究了C-H活化反应的机理。
首先，在氧化还原步骤中，苯与氧分子发生反应生成苯氧自由基；其次，在C-H活化步骤中，苯氧自由基与金属催化剂反应，将苯环上的氢原子转化为碳氧键，得到苯酚产物；最后，在反应产物生成步骤中，苯酚与反应溶剂或其他反应物发生进一步反应生成目标产物。
3.2 Huisgen环加成机理Huisgen环加成反应可以分为亲核进攻步骤、环合步骤和负离子迁移步骤。
本研究以苯乙烯为例，探究了Huisgen环加成反应的机理。
首先，在亲核进攻步骤中，苯乙烯与亲核试剂进行反应，生成激发态的中间体；其次，在环合步骤中，中间体发生环合反应，生成1,2,3-三唑化合物；最后，在负离子迁移步骤中，负离子发生迁移，得到最终产物。
【有机】Carreira课题组Angew：钯催化的非活化烯烃C-H键炔基化反应共轭1,3-烯炔结构广泛存在于天然产物、药物分子以及功能材料当中。
合成该结构的方法包括炔烃二聚反应、Sonogashira和Suzuki-Miyaura偶联反应。
尽管钯催化的交叉偶联反应具有较好的立体选择性，但是此类结构，尤其是三取代和四取代烯烃的的立体选择性，仍然难以控制。
钯催化的C-H键官能团化反应是一类用于炔基化反应的高效方法，大部分工作主要集中于芳烃底物，近期在饱和碳氢底物上也取得了一些突破。
烯烃炔基化反应构建1,3-烯炔分子主要局限于活化的底物，尤其是烯酮和丙烯酰胺类底物（Scheme 2A）。
而非活化烯烃的选择性C-H键炔基化则鲜有报道，主要是由于其它的反应途径增加了反应难度，例如烯烃E/Z异构化、烯丙位官能团化和分子内亲核钯化反应。
在以往报道的芳烃底物中，赵应声和Sarpong课题组分别报道了两例简单烯烃底物的炔基化反应，但是仍然没有解决E/Z异构化问题。
该底物经由6-endo-环金属中间体，限制了单键的旋转。
而C-H键炔基化反应经由6-exo-环钯中间体的过程未有报道，同时该中间体的构型稳定性也是一个难点（Scheme 2B）。
（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）近日，瑞士苏黎世联邦理工学院Erick M. Carreira教授课题组报道了钯催化的非活化烯烃C-H键炔基化反应，该反应利用吡啶酰胺作为导向基促进6-exo-环钯的形成，确保了优秀的立体和区域选择性。
相关成果近期发表于Angew. Chem. Int. Ed.（DOI: 10.1002/anie.202000935）（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）首先，作者以顺式烯烃（1a）和TIPS保护的溴代炔烃（3）为模型底物进行条件考察（Table 1），主要考查了不同的催化剂、添加剂、溶剂等对反应收率以及区域选择性的影响。
