本论文由六部分组成。第一部分简要介绍了C-S键的构建,交叉脱氢偶联反应以及双环化反应。其中,C-S键的构建包含以下四个方面内容,分别为金属催化的分子内/分子间C-S键的构建以及无金属催化的分子内/分子间C-S键的构建。交叉脱氢偶联反应主要描述了在无金属条件下,通过交叉脱氢偶联反应构建C-C、C-N、C-O、C-S及C-P键的最新研究进展。双环化反应则是分别对分子内、两组分以及多组分双环化反应在构建碳环,氮杂环,氧杂环,氮氧杂环,氮硫杂环等中的应用进行了较为详细地阐述。基于上述文献的调研,提出了本论文所涉及氮硫杂环合成的选题依据、意义、创新点和研究方法。第二部分介绍了一类新的无金属条件下的交叉脱氢偶联反应,并用其构建了分子内C-S键。利用靛红与α-硫氰基苯乙酮衍生的三乙胺硫醇盐为原料,以I₂为催化剂,在1,4-二氧六环溶剂中反应,高效地合成了苯并[b]噻吩衍生物,实现了无金属条件下C（sp2）-S键的构建。三乙胺硫醇盐芳基上的取代基兼容性广泛,但给电子的取代基相对于吸电子的取代基更能促进该反应的进行。控制实验证实该反应涉及I₂/O₂介导的自由基历程。第三部分描述了一类新的I₂/DMSO介导的交叉脱氢偶联反应用于分子间C-S键的构建。继续选用上述自制的三乙胺硫醇盐为原料,在I₂/DMSO介导下,将其与吲哚衍生物进行分子间反应,高区域选择性地合成了 3-硫醚吲哚衍生物,收率优秀,同时实现了分子间C-S键的交叉脱氢偶联。用富电子的吡咯衍生物取代吲哚拓展上述反应时也可顺利进行,以良好的产率转化为相应的芳硫醚化的吡咯衍生物。吡咯环上的取代基可调控芳硫醚化发生的位置。控制实验证实该反应涉及亲电取代过程而非自由基历程。第四部分发展了一类新的I₂/O₂介导的交叉脱氢偶联反应用于构建分子间N-S键。利用三乙胺硫醇盐和芳基肼为起始原料,在I₂/O₂介导下,高效地合成了官能化的1,2,3-噻二唑衍生物。三乙胺硫醇盐和芳基肼上的取代基均不影响反应的进行。其中,芳基肼上电中性的取代基产率略高于给电子以及吸电子的取代基。控制实验证实该反应涉及I₂/O₂介导的自由基历程。在此基础上,提出了合理的反应机理,其涉及腙的原位形成、S-I键的形成与均裂以及自由基偶联等历程。第五部分介绍了一类新的三乙胺硫醇盐参与的双环化反应。继续利用三乙胺硫醇盐为反应底物,将其与脂肪肼进行反应,意外地经历了串联双环化过程,而非上一章节描述的自由基历程,高化学选择性和区域选择性地得到了一系列吡唑并[3,4-c]喹啉衍生物。基于文献调研以及我们的实验结果,提出了合理的反应机理,其涉及分子间质子交换,互变异构,选择性亲核加成等历程。值得一提的是,没有氢键受体部分的脂肪肼并不适用于该双环化反应。第六部分为实验部分。所有产物都经过了红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱、高分辨率质谱的表征,部分化合物的结构得到了单晶X-衍射的确证,同时提供了部分代表性化合物的谱图。