芳基羟胺化合物在有机化学中是一类重要的反应底物,被广泛用于医药、阻聚剂、抗氧剂和化妆品等产品的合成,比如:可以利用Bamberger重排反应合成取代芳烃,也可以通过酰基化和烷基化来合成庄稼保护剂的有效成分;由于其含有-N-OH的基团,还可作为生物酶反应的电子转移载体,因此,此类化合物应用前景广阔。有机高价碘试剂因其具有容易制备、稳定性好、低毒性和反应活性高等优点,加之其在若干化学转化中的优异表现和独特应用,近年来引起化学工作者的高度关注,成为目前有机化学领域研究的热点。高价碘试剂在反应中一般表现为亲电性,可以与亲核性较强的一些杂原子(氮、氧)亲核试剂在没有金属催化的条件下反应,且反应的副产物芳基碘化物也可以回收利用,高价碘化合物逐渐成为有机化学中的重要反应试剂。吲哚及其衍生物是一类重要的杂环生物碱,具有很好的生物活性,可以广泛用于医药、工业及农业领域,市场需求增长迅速,发展前景广阔,近年来对于吲味类化合物的合成方法的研究也越来越多。目前文献报道过许多吲哚的合成方法,大多反应条件复杂苛刻,比如:需要高温、强酸或者昂贵的金属催化剂或配体等。因而,发展从廉价原料出发、温和条件下实现的吲哚合成的新方法和新策略仍然十分必要。轴手性骨架常见于许多生物活性分子中,并且是许多手性配体和催化剂的核心骨架,对于联芳基化合物的合成研究同样也一直受到化学家的关注。对于联芳基骨架的构建策略,过去主要依赖于芳烃的C-H键芳基化反应和过渡金属催化的交叉偶联反应,许多反应底物比较受限并且条件苛刻。因此,我们希望能够发展一些从廉价原料出发,在温和条件下实现的联芳基化合物的新型构建方法,从而丰富和拓展轴手性化学的研究内容。论文研究内容主要分为以下四章:第一部分,我们受Bartoli吲哚合成反应的启发,实现了铜催化的芳基羟胺化合物与烯基高价碘试剂在温和条件下,构建类似的N-芳基,O-烯基活性中间体,进而通过后续的串联重排环化反应,合成了结构多样性的吲哚类化合物,探索出了一种合成吲,哚化合物的新策略。该策略提供了一种合成3-取代和2,3-二取代吲哚的新方法,而且该方法条件温和、反应高效并且底物范围广阔,利用该方法合成的吲哚化合物也能实现多种重要的化学转化。第二部分,我们利用芳基羟胺化合物和芳基高价碘试剂通过氧-芳基化及[3,3]-重排反应实现了 NOBIN类似物的高效合成,该反应方法具有条件温和,无过渡金属参与且底物范围广等优点。同时,我们还利用手性氮杂环卡宾催化酚羟基的酰化反应策略,实现了外消旋轴手性联芳基产物的动力学拆分。第三部分,发展了一类钯催化C-H键活化反应,用来合成多并环三氮唑和多并环异恶唑化合物,底物普适性好,产率较高。该反应为合成不同类型多并环化合物提供了一种新策略。第四部分,报道了铜催化的苯磺酰硫酯与重氮化合物的反应,该反应利用卡宾插入S-S键实现了含有类似四级碳中心的化合物的合成,具有反应条件温和、产率高和底物普适性好等优点,研究发现硫叶立德的形成和后续的Stevens重排是实现该反应的关键步骤。本论文通过芳基羟胺化合物和不同类型的高价碘试剂反应,经过[3,3]-重排的策略合成了不同取代的吲哚化合物以及联芳基化合物,并且实现了联芳基产物的动力学拆分。这不仅为多取代吲哚化合物和联芳基化合物的合成提供了新策略,还为它们在药物化学、手性催化以及功能分子合成等领域的进一步应用打下了基础。