在天然产物和药物分子中普遍存在氮杂环或胺等含氮结构,其中亚胺是合成氮杂环或胺最重要、用途最广泛的中间体之一。近年来,众多研究小组发现由亚胺的C-C键断裂和分子内环化等方法可以合成许多含氮化合物。为了获得亚胺中间体,目前已经发展了不少直接合成方法,如:由金属催化产生亚胺的方法;光和金属催化结合产生亚胺的策略。然而,由于亚胺本身的不稳定性以及难以合成等问题,亚胺活性中间体在实际化学反应中难以得到广泛应用。为此,科学家们探索了间接合成策略,通过前体原位产生亚胺,从而为解决亚胺活性中间体难于应用等难题提供了一条有效的合成路径。随着近些年来有机电化学合成的发展,电化学阳极氧化被认为是一种环境友好的合成策略,本论文主要研究了电化学条件下以简单的乙烯基叠氮和异腈等为原料,间接获得亚胺活性中间体,进而高效合成含氮化合物,并探究其反应机理及应用,具体内容如下:（1）咪唑并[1,2-a]吡啶是由咪唑环和吡啶环稠合的一种双环化合物,广泛存在于药物分子中。我们利用恒电流电解方式,通过设定反应电流大小控制反应底物自动匹配所需电解电压,在温和的条件下实现了硫自由基与乙烯基叠氮反应得到高活性的亚胺氮自由基中间体,随后精准控制高活性的亚胺氮自由基活性中间体与惰性吡啶底物进行分子间的[3+2]环加成反应,合成了硫代咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物。该合成策略解决了高活性亚胺氮自由基易水解的难题,使反应能够以宽泛的官能团相容性进行,通过EPR实验、控制实验、循环伏安法和DFT理论计算证明了该反应是自由基路径。由惰性吡啶和高活性亚胺氮自由基参与分子间环加成反应是该策略的显著特点,同时合成的硫代咪唑并[1,2-a]吡啶骨架化合物具有良好的抗肿瘤活性,其中化合物2-4bl对MGC-803的IC50值为7.2±0.6μM、对T-24的IC50值为1.5±1.1μM、对He La的IC50值为2.7±0.9μM、对Hpe G-2的IC50值为5.7±0.4μM。随后,研究了化合物2-4bl的抗肿瘤作用机制,结果表明,化合物2-4bl通过提高细胞内Ca2+的释放和增加ROS,导致了细胞的凋亡。（2）脒类化合物由于其特殊的N官能团而具有广泛的生物学意义和药理活性。我们采用具有多样性反应活性位点的异腈化合物为反应底物,在电化学条件下将不同取代基的硫酚氧化为硫自由基与异腈进行反应,当异腈接受自由基进攻后形成亚胺碳自由基活性中间体,然后再与苯胺进行反应合成了硫代脒类化合物,CV实验和控制实验结果证实该反应通过自由基途径进行。通过电化学方式精准控制异腈形成亚胺碳自由基活性中间体,进而构建较为复杂脒类化合物的合成策略,避免了过去传统方法中金属催化剂的使用。反应具有底物适用性广、官能团耐受性好和原子经济性高等优点。