吡啶、喹啉等氮杂芳烃衍生物是一类重要的芳香杂环化合物，自从人们发现其具有广泛的生物活性、药物活性以及工农业应用价值以来，吡啶与喹啉及他们的衍生物的合成受到科学家们的极大关注。目前，已经应用的含有吡啶、喹啉等其它氮杂芳香环的药物主要是通过化学方法合成的。近年来，许多课题组一直致力于2-烷基氮杂芳烃的苄基sp³C-H键的官能团化，使其芳基化、酰氧基化或者与C=C、C=N和C=O直接加成等反应，得到了迅速的发展，成为构筑碳-碳键和碳-氮等杂原子键的有效方法。与传统经典的合成方法相比，这类反应具有反应条件相对温和、选择性较高、原子经济性好等优点。目前，化学工作者已经利用这种方法合成了一系列具有潜在药物活性的2-烷基氮杂芳烃衍生物。本文的第一部分工作：通过金属的催化，我们实现了2-烷基氮杂芳烃苄基sp³C-H对偶氮二甲酸二乙酯N=N双键的加成，得到了一系列2-烷基吡啶和2-烷基喹啉苄基的胺化产物，产率在41%-84%之间，并意外地得到了2-烷基喹啉苄基的双胺化产物。同时，更详细的机理研究以及应用这种方法合成杂环化合物的研究正在进行中。利用这种新型的合成方法，我们合成出了18种胺化及双胺化产物，所有目标产物结构均经1HNMR,13C NMR, HRMS谱图表征。本文的第二部分工作：我们利用路易斯酸三氟甲磺酸铜催化2-烷基氮杂芳烃，实现了苄基sp³C-H对（R）-N-（叔丁亚磺酰基）亚胺乙酸乙酯的加成，得到了一系列具有光学活性的杂芳基丙氨酸衍生物，通过粗核磁计算出来dr值，经过脱保护得到了杂芳基丙氨酸酯。与传统方法相比，该方法不仅反应步骤较少，反应效率较高，得到的产物也较为单一，所有目标产物结构也均经¹H NMR,¹³C NMR, HRMS谱图表征。本文的研究工作，不仅得到了具有潜在的药物活性的化合物，而且还得到了一系列具有光学活性的非天然氨基酸，并且扩展了路易斯酸在sp³碳氢键活化中的应用。