吡咯及其衍生物是一类重要的五元氮杂环化合物,以缩合反应来制备吡咯环的方法中,Paal-Knorr反应合成吡咯方法占有重要地位。EESI-MS具有更软的电离功能,能够原位捕捉并监测到反应过程中的反应物、中间体以及产物的分子离子峰,从而确定反应机理。本论文采用EESI-MS实时监测苯胺和2,5-已二酮的Paal-Knorr反应机理,并通过催化机理研究找到新的催化剂。第一章为文献综述的内容,主要介绍了近年来质谱实时监测有机化学反应的研究进展。第二章主要研究了EESI-MS实时在线监测乙酸催化苯胺和2,5-己二酮Paal-Knorr反应的机理。本研究通过搭建EESI-MS实时监测有机反应的在线装置,优化了装置和仪器的反应条件,并在线监测了反应物、中间体、产物及其变化规律,并推导其反应机理。第三章主要研究了TCCA（三氯异氰尿酸）催化的苯胺和2,5-己二酮Paal-Knorr反应的机理。分别研究了在乙腈和无溶剂条件下,采用EESI-MS在线装置实时监测了反应物、中间体、产物及其变化规律,并分别推导出其催化机理。第四章主要分别研究了以Sc（OTf）₃（三氟甲烷磺酸钪）、Zr OCl₂·8H₂O、方酸为催化剂的条件下,该反应的机理以及该反应物产物随时间的变化,实现在不同条件下质谱对有机反应进程的调控,创建了EESI-MS研究有机机理和调控有机反应进程的方法。第五章主要研究了在无溶剂条件下,成功的实现了谷氨酸催化Paal-Knorr反应合成吡咯及其衍生物的新方法,并优化了反应介质、氨基酸、温度、氨基酸量以及底物结构等反应条件并用EESI-MS验证其作用机理。研究表明:在无溶剂条件下L-半胱氨酸能够高效催化2,5-已二酮与10种伯胺的反应,反应产率为65%-97%。本文采用EESI-MS在线装置实时监测乙酸和TCCA等催化剂催化苯胺和2,5-已二酮的Paal-Knorr反应并推导出各自催化机理,同时成功地发现L-半胱氨酸催化2,5-已二酮与11种伯胺的反应,能得到相应的11种吡咯及其衍生物,催化后反应产率达到65%-97%。