氧化交叉偶联反应因其反应具有高效、条件温和等特点而被广泛应用于碳-碳、碳-杂键的构建中。利用该方法可以构建传统方法难以合成的化合物,也为一些复杂天然产物及生物碱的合成提供新的途径。过渡金属催化的偶联反应也因此吸引越来越多化学家的关注。本文主要围绕铜催化烯基化偶联反应进行研究,在铜催化下,C-、O-或N-原子类型的亲核试剂与烯基硼酸发生偶联反应,一步或多步构建新的C-C键,C-O和C-N键化合物,通过进一步的转化,可以将烯烃小分子化合物转化为各种有用的合成砌块。本论文分为三个部分:第一部分,报道了在温和条件下,铜催化的磷叶立德与烯基硼酸氧化偶联合成α,β-不饱和酯和α,β-不饱和-γ-酮酯。探讨了不同铜盐及其用量、碱、溶剂、添加剂、温度等对该反应的影响,控制水的用量选择性合成α,β-不饱和酯和α,β-不饱和-γ-酮酯。通过H2O18标记实验表明,水在α,β-不饱和-γ-酮酯的形成中起到重要的作用。该反应具有底物范围广,官能团兼容性好,区域选择性高等优点。第二部分,研究了铜催化N-羟基苯并三嗪酮与烯基硼酸的烯基化反应,以中等到优秀的产率获得α,β--氮化酮类化合物。该反应涉及一锅法Chan-Evans-Lam反应和[2,3]-重排串联反应高效构建α,β--氮化酮类化合物。[2,3]-重排过程表现出优秀的非对映选择性。DFT化学理论计算表明:铜在反应中起到偶联催化剂和加速[2,3]重排反应的Lewis酸催化剂的双重作用,同时O-烯基化中间体的平面特性更有利于进行[2,3]重排。进一步研究发现,α-氮化酮与苯肼可以发生Fischer吲哚反应,高效地转化成四氢咔唑酮化合物。通过核磁和高分辨质谱的跟踪显示:α-氮化酮与苯肼发生分子间的亲核取代反应,在空气下氧化生成腙的中间体,进而再发生Fischer 吲噪反应的得到四氢咔挫酮化合物。第三部分,开发了一种在水相中醋酸镍(Ⅱ)催化炔基吲哚酮化合物与羟胺盐酸盐进行[5+1]关环反应合成吡嗪[1,2-a]吲吲噪氮氧化合物的新方法。该反应未使用有机溶剂,底物范围广,能以中等到良好的产率获得目标化合物。与此同时,反应中的镍催化剂可以回收循环利用,且反应可以扩大量克级量规模,产物不需经过萃取、柱层析分离或者重结晶等复杂操作即可得到。