呋喃和吲哚化合物在自然界中广泛分布。作为廉价易得的起始原料,我们通过化学手段,破坏其芳香结构可以转换成一类带有各种官能团的新环化产物。而这些去芳构化的结构往往是含氧和氮的杂环,其骨架广泛存在于天然产物,药物分子及生物活性物质中,具有极其重要的应用价值。因此,呋喃和吲哚化合物作为重要的合成砌块,在化学界和工业界越来越引起人们的重视。同时,呋喃和吲哚具有较低的芳香性,作为去芳构化研究的重要对象,在近些年取得了非常瞩目的成就。尽管如此,寻求呋喃和吲哚的去芳构化转换新反应仍是一件具有挑战性的工作。我们课题组长期致力于去芳构化研究,在此领域做出了相当大的努力和积累了大量的经验。因此,我们希望在前人研究的基础上发展呋喃和吲哚的去芳构化/再芳构化转化新型方法。具体来说,呋喃和吲哚先通过去芳构化形成具有高活性的中间体,该中间体具有再芳构化的趋势,然后利用此驱动力完成相关转换。铜氢催化的反应是现代有机化学的重要组成部分。在温和的条件下,廉价的铜与环境有好的硅烷形成的铜氢催化体系,可以的实现不饱和烯烃类化合物(炔烃)与亲电胺试剂的还原偶联反应。然而,铜氢催化的胺化反应通常以苯胺和羟胺酯化合物作为胺源,以硝基作为胺源胺化反应鲜有报道。因此发展一种以硝基类化合物中的硝基基团作为胺源和氧源的胺化反应在有机化学合成研究领域具有重要的意义和价值。本论文主要研究了呋喃和吲哚化合物的去芳构化/芳构化转换的新反应和CuH催化邻硝基芳炔合成3羟基吲哚啉的方法,具体内容分为五个部分:第二章我们发展了基于硝酸铈铵(CAN)导向的呋喃氧化去芳构化反应。硝酸铈铵对呋喃烯胺酮的氧化去芳构化构建螺环化合物,通多对硝酸铈铵用量的控制可以得到再芳构化的产物----多取代吡咯。此反应在室温下进行,操作简单,在空气的环境中反应一个小时就可以得到不错的产率,无需用到除硝酸铈铵以外的任何氧化剂和添加剂,并且耐受多种的官能团。该反应为合成结构新颖的螺环及其多取代的吡咯的化合物提供了新途径。第三章我们发展了在水相中,一锅法通过Achmatowicz重排和缩醛化对多取代的糠醇氧化去芳构化来构建具有环丁基的双螺杂环结构,这种螺环结构在路易斯酸的催化下易发生扩环重排,并以非常优秀的产率得到芳构化产物二氢苯并呋喃酮。该方法反应时间短,操作简单,底物适用性好,促进了呋喃新反应的发展。第四章我们发展了在温和水相无金属的条件下实现了N-(芳基甲基)甲酰胺的脱芳甲基化反应。该反应以三氟甲磺酸甲酯诱导N-(芳基甲基)甲酰胺亲电去芳构化/再芳构化,基于Retro-Mannich反应实现了连续C-C键和C-N断裂。与文献报道的脱芳基甲基化反应相比,该方法具有条件温和,底物范围广的特点。第五章发展了基于Ugi反应合成了含有呋喃骨架的各种Ugi产物。利用零价钯的催化发生分子内芳基化产生去芳构化的π-烯丙基钯络合物,该烯丙基钯物种开环发生β-氢化物消除再芳构成多取代的吲哚。利用该方法快速构建了具有潜在生物活性的多取代吲哚,同时实现了分子的多样化。第六章研究了在氢硅烷作为还原剂的条件下,通过CuH催化邻炔基硝基芳烃的分子内羟基胺化反应,非对映异构体专一的合成3-羟基吲哚啉和2-芳基-3H-吲哚-3-酮。在该反应中,硝基不仅作为胺源,同时也是氧的来源,一步构建了C-C和C-O键。该方法具有反应条件温和,原料易得,步骤经济性等特点。