过渡金属催化的C-N偶联反应是合成含氮有机化合物的重要手段之一,在药物、天然产物、功能材料的合成中有着广泛的应用。铜作为反应的催化剂具有价格便宜、毒性较小和绿色环保等优点,且反应中加入适当的配体,可以促进反应的发生,提高反应的效率,所以合成化学家们一直在发展新的绿色、高效的催化体系实现C-N偶联反应。在本论文中,我们主要研究了新型N,O-双齿配体促进下铜催化的C-N偶联反应。本论文包含以下三个部分:第1部分 前言本章综述了过渡金属催化下Ullmann和Chan-Lam偶联反应的最新研究进展。第2部分CuI/N,O-配体组合催化唑、胺与卤代芳烃的Ullmann反应1.以咪唑（1a）和碘苯（2a）为模板底物,考察了不同配体对模板反应的影响,结果表明,N,O-双齿配体（L⁶）是最佳的配体选择。随后,我们将L⁶与CuI作为组合催化剂,考察了催化剂量、铜盐、碱、溶剂、温度对反应的影响,确定了反应最佳条件:CuI（8 mol%）,L⁶（16 mol%）,K₂CO₃（2 equiv）,1a/2a=2:1,DMF（1 mL）,130℃,48h。2.进一步探究了反应的适用范围。所有底物都能很好地参与反应,以较高的产率获得相应的偶联产物,说明该反应具有良好的官能团容忍性。在唑（1）与碘苯（2a）反应中,苯并咪唑上连有给电子基更利于反应的进行,产率最高达93%。苯并三氮唑（4a）与碘苯（2a）反应效果最好,以96%产率得到偶联产物（5aa）。在苯并三氮唑与含有不同取代基碘苯的反应中,产物的产率都很高。在胺（6）与碘苯（2a）的反应中,含有吸电子基团的苯胺反应活性更高一些,含有给电子基团的苯胺反应活性降低。脂肪胺与碘苯反应也可以很好地进行。第3部分N,O-配位铜配合物催化胺、唑与芳基硼酸的Chan-Lam反应1.以苯胺（1a）和苯硼酸（2a）为模板底物,探究了N,O-配位铜配合物I-IV对反应活性的影响。结果表明,IV作催化剂反应效果最好。接着,考察了不同的碱、溶剂、温度对反应活性的影响,确定了最佳反应条件:IV（5 mol%）,K₂CO₃（2 equiv）,1a/2a=1:2,CH₃OH（1 mL）,25℃,12h。随后对反应底物进行了扩展,取代基为给电子基团（4-CH₃,4-t-Bu,2-CH₃,4-OCH₃,4-OCH₂Ph）的苯硼酸都具有良好的反应活性,产率为80%-86%。取代基为吸电子基的苯硼酸反应活性较低。1-萘硼酸（2j）、苯硼酸频哪醇酯（2k）与苯胺（1a）都可以很好的反应。连有吸电子基的苯胺以良好的产率得到相应的偶联产物,而苯胺上连有给电子基团的反应活性较低。N-甲基苯胺（1i）、吗啡（1k）、无水哌嗪（1m）等仲胺也可以与苯硼酸顺利反应。2.以苯并咪唑（4a）与苯硼酸（2a）为反应模板底物,探究N,O-配位铜配合物I-IV对该反应活性的影响。结果表明,不添加K₂CO₃,IV作催化剂,反应效果最好。随后探究了催化剂的量、溶剂、温度对反应活性的影响,确定最佳条件:IV（8 mol%）,4a/2a=1:3,CH₃OH（1 mL）,25℃,22h。接着,考察了含不同取代基的苯硼酸与苯并咪唑的反应。含给电子基团或吸电子基团的苯硼酸都有很好的活性,产率为87%-98%。1-萘硼酸（2g）、2-噻吩硼酸（2k）、苯硼酸频哪醇酯（2l）与苯并咪唑都能顺利地反应,以较高产率得到了偶联产物。最后,研究了唑衍生物与苯硼酸反应。当咪唑、苯并咪唑环上连有给电子基时,偶联反应进行地很好,产率可以达到93%以上。而吸电子基团会降低底物的反应活性,但反应仍可以顺利进行。1,2,4-三氮唑（1h）、苯并三氮唑（1i）与苯硼酸的反应也可以获得很高的产率。