近几十年来,过渡金属参与的偶联反应为构建有机化合物中的碳-碳键以及碳-杂键提供了一种有效的方法,而且已经被大量应用到医药、农药、天然产物以及新型材料的合成领域中,逐渐成为现代有机合成化学的重要合成工具。本论文进行的研究工作内容在于将传统合成方法与新型有机合成手段相结合,以铜盐或者银盐作为反应催化剂或促进剂,通过精心、合理、有效的设计,发展了高效率、高选择性构筑新型碳-碳键以及碳-杂原子键的合成反应。本论文分为六章,主要内容如下:(1)对近二十年来过渡金属铜和银参与的偶联反应的进展进行了综述,并着重对该领域中的铜参与的定位基团导向的碳氢活化官能团化反应的研究进展进行了阐明。(2)研究了铜诱导的基于8-氨基喹啉为双导向基团的苯甲酰胺衍生物的碳氢键活化硝基化反应。在反应条件优化方面,通过对铜盐促进剂、碱添加剂、溶剂以及温度等因素的筛选,实现了选择性的控制单硝基化和双硝基化的反应。分别利用该最佳条件合成了一系列单硝基化和双硝基化的苯甲酰胺衍生物。并且反应完毕后,产物中双导向基团还可以脱除和回收利用。在对反应机理的探索时发现苯甲酰胺邻位的碳氢键断裂可能是反应的决速步骤,结合大量双导向基团促进的碳氢活化的相关文献以及大量机理研究的实验结果,提出了铜促进的碳氢活化硝基化的可能的反应机理。(3)研究了铜诱导的基于8-氨基喹啉为双导向基团的苯甲酰胺衍生物的碳氢键活化磺酰化反应。在反应条件的筛选方面,我们分别通过调整铜盐促进剂、碱添加剂、溶剂以及温度等因素,摸索出了最佳反应条件为:1.0当量(0.3 mmol)苯甲酰胺,2.0当量(0.6 mmol)亚磺酸钠盐,1.0当量(0.3 mmol)的Cu(OAc)2作为促进剂,2.0当量(0.6 mmol)的K2CO3作为碱添加剂,DMF作溶剂,在80 oC下搅拌反应4h。通过对苯甲酰胺衍生物与亚磺酸钠盐反应生成磺酰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苯甲酰胺与烷基或者苯基取代的亚磺酸钠盐在标准反应条件下生成一系列芳基砜类化合物。同时,根据分子内和分子间的氘代实验结果,推断出苯甲酰胺邻位的碳氢键断裂可能是反应的决速步骤,提出了铜促进的碳氢活化磺酰化的可能反应机理。(4)研究了铜催化的2-硝基碘苯、醛与九水合硫化钠的三组分偶联串联反应。在反应条件的筛选方面,我们发现反应只在醋酸作为溶剂的条件下发生,并且通过对反应配体的筛选,发现1,10-phenanthroline配体对反应有很大的促进作用。通过对参与反应的各种芳基和烷基醛类化合物进行扩展,结果显示芳香醛连有不同电子效应的取代基都能很好的参与到偶联串联反应,高产率合成一系列2-芳基取代的苯并噻唑类化合物,同时烷基醛也可以参与反应,得到2-烷基取代的苯并噻唑衍生物。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2,2’-二氨基二苯二硫醚中间体的过程。(5)发展了新型的铜催化的1,1-二溴-1-烯烃与有机硼酸的Suzuki交叉偶联反应合成1,2-二芳基乙炔反应的新方法。在条件优化方面,我们通过引进N,O-二齿配体8-羟基喹啉,完全避免了1,1-二溴-1-烯烃的自身偶联反应,使得1,1-二溴-1-烯烃与芳基硼酸的交叉偶联反应产率增加,可达90%以上。通过对反应底物1,1-二溴-1-烯烃与芳基硼酸底物的扩展,我们初步实现了带有不同取代基团的1,1-二溴-1-烯烃与芳基硼酸在标准反应条件下生成预期反应产物,同时我们也发现当烷基取代的1,1-二溴-1-烯烃参与反应时,反应不能发生。在对反应机理的研究方面,提出了基于Cu(I)/Cu(III)循环的两种可能反应机理。(6)发展了银催化的N-甲基-N-苯基甲基丙烯酰胺自由基串联反应合成三氟甲基化,二氟甲基化和磺酰化吲哚酮类化合物的方法。在条件优化方面,我们通过对反应的催化剂,氧化剂,溶剂等条件的筛选,获得了促进反应进行的最佳条件即:1.0当量(0.3 mmol)N-甲基-N-苯基甲基丙烯酰胺,3.0当量(0.9 mmol)CF3SO2Na,0.3当量(0.06 mmol)的硝酸银,3.0当量(0.9 mmol)(NH4)2S2O8在t-Bu OH/H2O(1:1 2 m L)作为溶剂,氮气氛围下加热至40 oC搅拌,反应12小时。在底物扩展方面,我们初步实现了带有不同取代基团的N-甲基-N-苯基甲基丙烯酰胺与CF3SO2Na在标准反应条件下生成各种三氟甲基化的吲哚酮类衍生物,同时当Baran reagent(DFMS(CF2HSO2)2Zn)替代CF3SO2Na参与反应时,我们也可以得到一系列二氟取代吲哚酮类衍生物,并且我们还发展N-甲基-N-苯基甲基丙烯酰胺与各种取代的苯亚磺酸钠盐的自由基串联关环反应,得到了一系列苯砜取代吲哚酮类衍生物。在对反应机理的研究方面,通过自由基捕捉实验,我们初步确定了反应是经历了一个自由基引发的串联关环反应的过程。