有机合成方法学一直以来都是任何一个有机化学工作者考虑和研究的课题。本论文主要基于有机合成方法学的研究,实现了碳-碳,碳-氮和碳-氧化学键的构建,合成了一系列的有机化合物,如2-烯基喹啉类,芳香酮类,嗯唑类和咪唑并[1,2-a]吡啶类。首先,我们发展了一个新的由铁催化的2-甲基喹啉类化合物与N,N-二甲基甲酰胺之间,通过sp3C-H功能化和随后的碳氮键的断裂来合成2-烯基喹啉类化合物的方法。这种方法比传统方法简单,有效,并且避免了有机金属化合物的使用。我们从容易得到的2-甲基喹啉类化合物为原料高效的合成了一系列具有生物活性的2-烯基喹啉类化合物。其次,我们研究了非金属催化氧化体系在有机合成中的应用。含氮杂环活泼甲基到烯基的氧化和活泼亚甲基到羰基的氧化是合成烯基和羰基的重要策略,实现这种转变的传统方法通常会使用到化学计量的金属氧化剂或者金属催化剂,而我们可以在非金属条件下,利用氧气作氧化剂,简单绿色高效的实现烯基和羰基的合成,具有较高的应用价值。另外,噁唑类结构是一种非常有用的五元杂环化合物,不仅具有各种各样的生物活性,而且是构成许多天然产物的结构单元。我们以2-溴代苯乙酮和天然氨基酸为原料,在碘和过氧化氢叔丁基存在的条件下,通过脱羧环化串联反应实现了噁唑环结构的构建。这种方法简单高效,反应条件温和,原料易得。最后,由于咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物具有很重要的生理活性,广泛的被用来抗菌,消炎,杀毒,抗痉挛,抗溃疡和构建一些药物分子等,并基于我们实验室催化氧化的基础,我们以2-氨基吡啶和苯乙酮为反应底物在铜的催化下在空气中合成了多种不同取代基的咪唑并[1,2-a]吡啶化合物。与传统的方法相比,这种方法简单高效,具有重要的潜在应用价值。