过渡金属参与的偶联反应为构建有机化学反应中的碳碳键和碳杂原子键提供了一种非常有效的方法,并且目前己被大量应于医药、农药、天然产物以及新型材料的合成领域中,在有机合成领域发挥了重要的作用。本论文开展的研究工作在于将传统合成方法与新型方法相结合,以铜盐,银盐和铁盐作为反应促进剂或催化剂,通过有效合理的设计,发展了新型的高效、高选择性的碳碳、碳杂原子键构建反应。本论文分为六章,主要内容如下:(1)综述了近些年过渡金属铜,银以及铁参与的偶联反应的发展概况,并着重介绍了铜参与的定位基团导向的碳氢活化官能团化反应的发展现状。(2)研究了铜参与的基于8-氨基喹啉为双导向基团的苯甲酰胺衍生物中的碳氢键活化芳基化反应,以中等到良好的产率得到了联苯类衍生物。利用该反应生成了一系列芳基化的苯甲酰胺的衍生物,而且还实现了苯甲酰胺衍生物的杂环芳基化。通过设计实验可以将产物中导向基团离去并可将原料的回收再利用。在对反应机理的探索时发现苯甲酰胺衍生物的邻位碳氢键断裂可能是反应决速步骤,综合大量双导向基团诱导的碳氢键活化的相关文献与许多机理研究的实验结果,提出了铜参与的碳氢键活化/芳基化反应的可能机理。(3)探究了铜催化的邻芳基苯甲酰胺环化反应形成新的6(5H)-菲啶酮的衍生物。通过对反应配体,碱,溶剂以及反应温度的筛选,摸索出了最佳反应条件为:1.0当量邻苯基苯甲酰胺,0.1当量的CuI作为催化剂,0.2当量的三苯基膦作为配体,2.0当量的KOtBu作为碱添加剂,o-Xylene作溶剂,在120 ℃下搅拌反应18小时。通过对邻芳基苯甲酰胺衍生物环化反应的底物的扩展,我们初步实现了带有不同取代基团的邻芳基苯甲酰胺衍生物在标准反应条件下生成一系列6(5H)-菲啶酮类化合物。同时,根据铜催化环化的相关的文献以及控制实验结果,推断出金属铜的配合物对苯环的亲电加成形成了新的六圆环产物的反应机理。(4)研究了铜催化氧化N-烷基-2-溴(氯)乙酰苯胺环化生成靛红的反应。在反应条件的筛选方面,我们发现反应在DMSO作为溶剂的条件下可以得到很高的产率,以甲苯作为溶剂,DMSO作为反应添加剂,也能得到不错的产率,并且产物通过重结晶直接在溶剂里析出来。通过对反应底物乙酰苯胺的扩展,我们发现N上带有不同的取代基或者苯环上带有不同取代基的乙酰苯胺都可以参与氧化环化反应,高产率得到各种靛红类化合物。在对反应机理的研究方面,大量的控制实验表明反应经历了一个Friedel-Crafts环化加成的过程。(5)发展了银催化的苯乙烯和亚磷酸脂反应立体选择性的生成(E)-乙烯基磷酸酯的新方法。在条件优化方面,我们通过不同的银盐作为催化剂,不同的过二亚硫酸盐作为氧化剂以及TEMPO作为添加剂,不同溶剂对反应的影响。通过对反应底物各类取代的苯乙烯与不同的亚磷酸脂底物的扩展,以及苯并环烯烃都能以很高的产率得到最终产物。在对反应机理的研究方面,提出了基于银盐诱导亚磷酸脂形成亚磷酸脂自由基,然后加成到烯烃上,最后消除得到最终的(E)-乙烯基磷酸酯的可能反应机理。(6)发展了铁参与的N-甲基-N-苯基甲基丙烯酰胺氢金属化/环化反应合成吲哚酮类化合物的方法。在条件优化方面,我们通过对反应条件的筛选,获得了促进反应进行的最佳条件。在最佳反应条件下,我们初步实现了带有不同取代基团的N-甲基-N-苯基甲基丙烯酰胺反应生成各种吲哚酮类衍生物。在对反应机理的研究方面,通过自由基扑捉实验,我们确定了反应是经历了一个金属氢化然后自由基歧化的串联关环反应的过程。