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系统研究了过渡金属催化的基于C-H键活化的杂环化合物的高效合成,分离鉴定了多个催化反应中间体的结构,证明其为催化反应关键的活性中间体,促进了对催化反应的机理的理解。在此基础上,设计开发出多个系列銠、铱、钴和铜催化的C-H键活化及与炔烃、烯烃、重氮化合物等不饱和分子的串联环化反应,为一系列含氮、含氧和含磷杂环化合物的构筑提供了高效的合成方法,并合成出一系列新型骨架杂环化合物,部分化合物在固态表现出很高荧光发射性能,在光学材料等方面具有较高的潜在应用价值。