含氮杂环化合物是自然界中存在最广泛的杂环类化合物,在化学以及许多相关产业如药物、材料、精细化学品等领域均具有重要意义。杂原子活化的烯酮类化合物是重要的有机合成中间体,其多样化的反应位点可用于设计不同的有机反应来实现多样性或目标性导向有机合成。本论文的主要研究内容是基于活化烯酮化合物,包括烯胺酮和二硫缩烯酮为关键合成子的串联新反应在合成吡唑啉、吡唑、喹啉、吡啶等含氮杂环化合物中的应用。主要研究工作包括四方面的内容。第一部分,水介质中串联反应合成吡唑啉。我们使用水为溶剂,醋酸添加剂,在温和条件下实现了烯胺酮和磺酰肼之间的串联反应,通过形成两个新的C-N键与一个C=N键构建了吡唑啉杂环骨架,提供了一条简便实用的吡唑啉化合物的绿色合成路径。第二部分,二硫缩烯酮和磺酰肼串联反应合成吡唑。以吡唑啉的合成工作为基础,我们采用二硫缩烯酮作为替代的活化烯酮底物和磺酰肼反应。通过进一步对溶剂与酸催化剂的调控,实现了取代基位置不同的两种吡唑化合物的选择性合成。第三部分,基于烯胺酮的Povarov三组分应选择性合成2,3-二取代喹啉。以烯胺酮、醛与苯胺为原料,在Cu I/Tf OH共同作用下实现了2,3-二取代喹啉的三组分合成。与传统的基于端炔或端烯Povarov反应生成2,4-二取代的喹啉不同,本方发所得产物为2,3-二取代喹啉化合物,为结构多样的喹啉化合物合成提供了新途径。第四部分,不同烯胺酮和醛三组分反应合成吡啶。本部分工作我们采用NH2和N,N-双取代两种不同结构的烯胺酮和醛作为原料,以Cu I为催化剂实现了三组分串联反应合成多取代吡啶的合成。通过形成两个新的C-C键与一个C-N键,建立了2,3,5,6-四取代吡啶类杂环化合物的新合成方法。