许多含氮杂环化合物在药物合成、生物化学、理论研究、材料科学等领域都有着非常重要的应用价值。正因如此,含氮杂环化合物的合成正越来越受到人们的广泛关注。相对于传统合成方法而言,过渡金属促进的加成在许多有用杂环类化合物的合成中往往更经济、便捷和高效。与昂贵过渡金属催化剂相比,铜催化剂更具廉价、低毒、绿色、易后处理等优势,因而有着非常广阔的应用前景。近年来,串联反应以其高效、便捷、绿色等突出优势,引起了人们的广泛关注。因此,结合以上两种有机合成策略,一个新的研究方向,即铜促进的串联反应构建杂环,应运而生。通过铜催化的一锅反应合成杂环化合物更具有经济、实用的优势。本文的研究内容是围绕加成/环化过程为关键步的一锅反应合成含氮杂环化合物展开,主要内容包括三部分:第一部分简要概述铜催化串联反应的发展历程和分子内构建含氮杂环的相关研究进展及其应用。第二部分主要研究炔丙胺、异硫氰酸苯酯与磺酰基叠氮在铜催化下经由分子间亲核加成/铜催化叠氮-炔环加成/烯酮亚胺化/环化的串联过程,一锅合成4-亚氨基四氢嘧啶-2-酮衍生物。在此部分研究中,我们发现了一种新的合成多取代4-亚氨基四氢嘧啶-2-酮衍生物的方法,该方法在同一反应体系中实现了相关铜催化多组分加成/环化参与的串联反应。第三部分主要探究异硫氰酸苯酯和炔丙胺在微量铜催化下进行加成/环化后在高价碘存在下发生分子内C-N氧化偶联合成苯并咪唑并噻唑类化合物。与其他方法相比,该方法底物简单易得;操作步骤相对简单,反应条件温和。利用该方法能有效便捷地合成各种取代的苯并咪唑并噻唑类化合物。