C-H键的键能高，且反应底物中C-H键很多，因此提高C-H键活化的选择性具有重要意义。因此可以将过渡金属催化的C-H键活化分为导向和非导向两类。具有活性C-H键的化合物反应可以发生在特定的位置，不具有活性C-H键的化合物，在实际应用中关于选择性的问题会受到一定的限制。引入“导向集团”可以解决这个问题。导向基团可分为四类：含氮原子导向的碳氢活化反应（吡啶导向的碳氢活化反应、酰胺导向的碳氢活化反应、肟及亚胺导向的碳氢活化反应），含氧原子导向的碳氢活化反应（羧基导向的碳氢活化反应、羟基导向的碳氢活化反应、酮导向的碳氢活化反应），含硫原子导向的碳氢活化反应，双导向基团导向的碳氢活化反应。

含氮原子导向基团中，吡啶导向的碳氢键活化反应发展最早，早在1998年，Qi课题组就报道了在铑催化下，联苯吡啶与芳基锡试剂反应，得到邻位芳基化产物。这个开创性成就使得大量化学家对该领域进行研究发展（见图2）。[1]

图2 联苯吡啶以芳基锡试剂反应

2011年，Guo课题组报道了在Pd的催化下，使6-芳基嘌呤与芳基碘得到修饰的嘌呤衍生物，嘌呤作为是核苷的重要骨架，以分子中存在的嘌呤为导向基团，提供了一种又方便又具有实用价值的合成核苷衍生物的方法。在这个反应中，乙酸发挥了十分重要的作用。它不仅有对催化循环中的还原消除有促进作用，并且作为酸可以调节反应PH值，防止底物中的N与金属发生配位，从而避免了催化剂中毒（见图3）。[2]

图3 嘌呤衍生物与芳基碘反应

酰胺广泛存在于自然界中，由于其氮上具有自由氢，以及酰胺键可能会断裂的特点，当其作为碳氢活化的导向基团时，产生了一些意想不到的效果。2011年，Cheng课题组报道了在金属钯的催化下，N-甲氧基芳基甲酞胺类化合物与芳烃发生了关环反应，产物为菲啶酮类化合物。在这个反应中，有四个碳氢键被官能化。值得注意的是，该反应只要在室温条件下就能够发生，而且产率很高，最后得到一系列有用的菲啶酮类化合物，为药物活性分子的筛选提供了条件（见图4）。[3]

图4 钯催化芳基甲酰胺邻位芳基化反应

除了吡啶和酰胺，含氮原子的导向基团还有肟和亚胺。最早在2006年，Che等人报道了以肟为导向构筑了C-N形成。一级酰胺，如苯磺酞胺、甲酸甲酞胺、甲磺酞胺、三氟乙酞胺等均适用于该体系，值得注意的是，具有单个双键的苯丁烯酸胺也能很好地完成该反应。更特别的是，对于很难活化的sp3的C-H键，也能够形成C-N键，并且胺化产物的产率较高，范围在76%-93％之间