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但是由于碳氢键具有比较高的键能，其基本特点是极性很小而且稳定坚固，在没有官能团活化的情况下一般很难发生化学反应，反应的活性低，活化很困难，非常难以实现有效的转化，因此，在较温和的条件下，利用简单的反应物来实现碳氢键的活化，高原子经济性的得到目标产物一直以来是有机合成中的一个挑战与目标。
而卤代芳烃的合成是精细化学品的合成中非常重要的反应之一，通过卤代反应，可以实现如下几种主要的目的:
（1）增加有机物的分子极性，从而可以通过卤素的转换制备含有其它取代基的衍生物，如卤素置换成氨基、烷氧基、羟基等。其中溴化物中的溴原子比较活泼容易为其它基团置换，通常被应用于精细有机合成中的官能团转换。
（2）通过卤代反应制备的很多有机卤代物原本就是重要的中间体，可以用来合成香料、染料、医药、农药等精细化学品。
（3）向某些精细化学品中引进一个或多个卤原子，能够可以改进其性能。向某些有机化合物中引进多个卤原子，可以增进有机物的阻燃性。
当前，过渡金属催化的碳氢键活化的反应已经成为了有机化学中普遍被研究的热点。过去的二十年来，过渡金属催化的sp2C-H键官能团化反应已经得到了普遍的研究和十分快速的发展，选择性的卤代芳环化合物对于精细有机合成是十分重要的材料，传统上，卤代官能团一般用于有机锂试剂、格式试剂以及苯炔合成和亲核芳烃取代过程中，而最近，卤代芳烃化合物被广泛应用于钯、镍、铜催化其形成碳碳键、碳氮键、碳氧键、碳硫键。另外，卤代芳烃化合物也是生物活性分子的一种重要组成。
因此，碳氢键的卤化，尤其是通过碳氢的直接活化选择性地合成卤代芳环化合物，在很多方面都具有重大的意义。卤代芳环化合物不仅仅是广泛的存在于天然化合物中，并且一类十分重要的医药化合物，而被广泛应用于有机合成中，其最大的用处是作为合成前体。例如：
碳氢活化的反应最早可以追溯到19世纪末发现的碳氢化合物的反应和含金属体系，例如，汞盐(直接汞金属化)，Fenion试剂(轻基化)。但是真正实现过渡金属催化的碳氢活化的反应是在20世纪60年代，以Pt催化的烷烃碳氢键活化[1]、 烯烃芳基化(Fujiwara反应) [2]和Pd(II)催化的芳烃氧化偶联[3]例子为代表。20世纪90年代，低价金属络合物活化碳氢键的研究强度开始减退了，逐渐转移到烃的高价金属氧化合物仿生氧化，氧气氧化和生物。现在阶段，各种新的机理和策略被广泛采用并被提出。
碳氢活化反应不仅可以在分子内进行，而且可以在分子间进行。其中，关于分子内的碳氢活化反应因为体系对反应位置自由度具有限制作用，从而使得反应具有区域选择性。另一方面，分子间碳氢活化反应过程中，因为有催化剂的加入，使得碳氢键反应的时候往往具有更大的自由度，从而导致该类型反应有更大的挑战性。经过不断研究与探索，人们发现了一些影响分子间碳氢活化反应区域选择性的主要因素：一、官能团化的芳环的电性(例如,芳基亲电取代一般发生在供电子基取代的邻位和对位)。二、导向基团(导向基团辅助的反应主要是利用含氮或含氧原子的络合官能团进行碳氢活化反应,此外，在串联反应过程中外加的烯、炔也可以原位生成“导向”的烷基或烯基金属物种。由此，可将碳氢活化反：诱导直接碳氢活化。
2010年10月6日，理查德•赫克(Richard Heck)、根岸英一(Eiichi Negishi)和铃木章(Akira Suzuki)三位化学家因“有机物合成过程中的钯催化交叉偶联”这一研究成果荣膺2010年度诺贝尔化学奖。在科学研究中，为了合成复杂的、含多官能团的有机材料、药物分子和天然产物等，常常需要通过各种方法构建碳碳、碳杂原子键。但是饱和的碳氢键、碳碳键往往十分稳定，难易与其它分子发生化学反应。虽然可以通过一些手段提高饱和碳原子的活泼性并参与反应。但是，相对温和的反应条件活化能力有限，过于强烈的条件却又会导致大量副反应发生，影响反应后处理和产率。使用过渡金属，特别是钯金属做为催化剂能够顺利解决这个问题。匹配的过渡金属能活化不饱和碳碳键，甚至饱和的碳碳键，使其容易发生化学反应去构建一些复杂的化学键。