含氮杂环类化合物由于其所具有的良好生理学活性,在药物化学以及生物学中扮演着重要作用,也吸引着化学家的重视与研究。氮中心自由基是有机合成中的一类重要活性中间体,其在N-C键的构建以及杂环芳香化合物的合成中具有不可忽视的作用。本论文利用电化学手段氧化N-H键产生氮中心自由基,通过N-H/C-H键的交叉偶联反应,实现了苯并咪唑、吡啶并咪唑、菲啶等氮杂芳香化合物的合成。论文主要包括以下两个部分:第一部分工作通过电化学氧化亚胺N-H键产生亚胺氮自由基,随后亚胺自由基对芳环进行加成,再经过氧化芳构化实现苯并咪唑及吡啶并咪唑类化合物的合成。该方法具有很好的官能团兼容性,且只产生氢气作为副产物具有绿色、高效的特点。第二部分工作利用联芳香醛与便宜、易得的氨气为“氮源”反应生成联芳香醛亚胺,然后通过电化学氧化N-H/C-H键的交叉偶联反应实现菲啶等一系列氮杂多环芳烃的合成。该合成方法反应原料简单易得,无需使用氧化试剂,无需额外加入电解质。最后我们根据实验以及计算结果提出了自由基正离子环化的反应机制。