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在有机合成中,铜催化的Ullmann偶联反应是构筑碳-碳键和碳-杂键的关键方法之一。这类反应可以构建生命科学和材料科学中普遍存在的杂环骨架。本论文在绿色化学理念的指导下,尽可能采用简洁步骤,低廉的金属铜催化剂,在较温和的条件下通过Ullmann偶联反应构筑C-N,C-C,C-O和C-S键,合成多系列稠合杂环化合物。本文在第1章简述了Ullmann反应的发展历程,并简要介绍了Ullmann反应的研究进展。第2章研究了在碘化亚铜催化下,利用Ullmann偶联反应,在温和的条件下实现碳-氮键的构筑。N-(苯并咪唑基)邻氨基苯甲酰胺与4-卤代靛红在碘化亚铜催化下,碳酸铯为碱,首先是喹唑啉环的构筑,再次C(sp~2)-N的Ullmann偶联反应,最后是靛红的开环反应,可以构建喹唑啉并苯并咪唑并喹唑啉衍生物。该反应与位阻有关系,如果采用4-溴-5-甲基靛红,则Ullmann偶联反应受阻,只发生靛红开环得到3-(2-苯并咪唑)喹唑啉产物。针对不同的产物,提出了可能的反应机理。第3章研究了CuI催化的Ullmann C(sp~2)-C(sp~3)偶联反应。以邻卤代苯甲醛和N-(丙二酸二乙酯基)邻氨基苯甲酰胺为原料,在CuI催化下,高产率的构筑了一系列异吲哚并喹唑啉衍生物。所有产物均通过红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和高分辨质谱确证了产物的结构,化合物7g培养了单晶并通过单晶X-ray衍射分析确证。该反应的历程主要包括喹唑啉环构筑、芳构化脱氢和C(sp~2)-C(sp~3)键的Ullmann反应。第4章,以N-(2-羟基苯基)邻氨基苯甲酰胺和邻卤代醛为底物反应,在碘化亚铜的催化下,成功实现了C-O键的偶联,以较高产率得到了一系列喹唑啉并二苯并氧氮杂衍生物,其中化合物9c的结构通过单晶X-ray衍射分析确证。如果采用N-羟基邻氨基苯甲酰胺与邻卤代醛反应,并没有得到预期的苯并异噁唑并喹唑啉衍生物,而是发生多米诺型的反应,最终得到了苯甲腈的衍生物。第5章,以2-(2-溴苯基)-4,5-二苯基咪唑和乙基黄原酸钾为底物反应,在碘化亚铜的催化下,成功实现了两次C(sp~2)-S键的构筑。该反应在碘化亚铜和碳酸铯催化下,先是C-S键的Ullmann反应。但后期的关环并没有发生,而是在碱的作用下再次产生硫负离子,二次与底物发生C(sp~2)-S键的Ullmann反应,以较高产率得到了一系列双(2-(4,5-二苯基-1H-咪唑-2-基)苯基)硫醚衍生物。所有产物的结构均通过核磁共振氢谱、红外光谱确证,部分产物经过核磁共振碳谱和高分辨质谱确证。其中化合物7g,9c和12f还通过单晶X-ray衍射分析确证。