含氮杂环在天然产物、药物、农药以及一些功能材料等领域占有举足轻重的作用，因而其合成方法直备受有机工作者们的关注。我们研究兴趣在于基于小分子插入利用C-H键活化等工具，串联多组分来实现杂环的构建，这个过程中往往涉及到多个化学键的构建，充满了化学意义。主要包括Cu(Ⅱ)促进的以TMSN3为胺源通过sp3C-H键氮化反应串联醛来构建含咪唑核类的杂环结构和以钯催化的羰基化反应构建环内酰胺结构两部分。　　第一部分Cu(Ⅱ)促进的以TMSN3为胺源通过sp3C-H键氮化反应串联醛来构建含咪唑核类的杂环结构　　近些年来，叠氮为胺源用于的C-H键的胺化反应不断增加，因为不需要外加氧化剂和反应的副产物为氮气等优点。将C-H键叠氮化或者胺化反应串联到反应中，提出了一种从外界的叠氮引进氮源来构建杂环的新思路。例如，焦宁等发展了利用导向基团导向的，通过对芳环sp2C-H键的叠氮化或者胺化，随后与分子内导向基合成构建N-N键合成吡啶并吲唑和苯并咪唑等结构。然而相应的针对sp3杂化的C-H键的反应却相对较少报道。基于课题组对铜催化胺化反应研究的积累，发展了一类通过铜媒介的2-苄基吡啶或α-取代苯乙酮衍生物、醛和三甲基硅基叠氮的“一锅法”反应，合成吡啶并咪唑或三取代咪唑类化合物的新方法。该反应以sp3C-H键的叠氮化或者胺化反应为关键步骤，高效的构建三个或四个C-N键。同暨南大学李娟课题组合作对反应的机理进行了DFT(Density functional theory密度泛函理论)计算做出了较为合理的解释。　　第二部分钯催化的羰基化反应构建环内酰胺杂环　　基于对羰基化反应的理解，我们发展了一类钯催化的苄基吡啶导向的邻位C-H键羰基化反应构建吡啶并异喹啉酮结构的方法。该方法实现了一类新的分子内C-H键羰基化反应的导向基，并且同时运用导向基作为分子内亲核试剂的策略避免了导向基脱除的与转化的问题，实现了良好的原子经济性。其次，发展了通过配体与操作调控的单/双羰基化化学选择性反应构建四氢异喹啉酮结构。该方法揭示了配体的调控作用，以及CO的反应浓度对羰基化反应的影响。