含氮杂环化合物种类繁多,结构多样,在有机化学、药物化学、农药开发及材料科学等领域有着广泛且重要的用途。鉴于氮杂环化合物的重要性,在过去的几十年间,化学工作者发展了一系列新颖的有机合成方法学用于氮杂环的构建及官能团化,并将这些策略用在许多生物碱的全合成及药物开发等领域。其中,基于分子内氢迁移/环化及环加成策略的有机合成反应,因其显著的原子经济性及步骤简洁性而倍受关注。然而,这两类反应在底物类型方面尚存在巨大的发展空间。因此,利用这两种反应策略,开发新型的反应底物用以构建新颖的氮杂环体系具有显著的学术意义和潜在应用价值。契合上述目标,本论文基于氢迁移/环化和环加成策略,发展了一系列高效构筑新颖氮杂环结构的新方法,取得了以下研究结果:(1)开发了高效构筑三氟甲基化四氢喹唑啉结构的新方法。利用三氟乙胺盐酸盐作为新的反应底物,通过与邻氨基苯甲酰基类化合物的缩合/负氢迁移/环化串联反应,合成了一系列N-三氟乙基四氢喹唑啉类化合物。该反应无需外加催化剂,具有操作方便、收率高、非对映选择性好等优点(最高收率达99%,非对映异构体比例大于20:1)。(2)发展了构建4-磺酰亚胺修饰的苯并[e]吲哚里西啶结构的新方法。该方法利用1,1-二氧-3-(2-烷氨基)-苯乙烯基苯并异噻唑或1,1-二氧-4-(2-烷氨基)-苯乙烯基苯并[e][1,2,3]氧杂噻嗪为反应底物,在三氟甲磺酸催化下,通过负氢迁移/环化反应实现了一系列4-磺酰亚胺-苯并[e]吲哚里西啶类衍生物的合成。该方法具有操作简单、反应收率较高和非对映选择性好等优点(最高收率达96%,非对映异构体比例大于20:1)。(3)改进了假吲哚修饰的螺羟吲哚-吡咯烷结构的构建方法。利用N-苄基靛红和苄胺作为甲亚胺叶立德前体,通过与2-烯基假吲哚的三组分[3+2]环加成反应,高收率、高区域选择性地构筑了假吲哚修饰的螺羟吲哚骨架结构(最高收率达91%,区域异构体比例最高达14:1)。(4)发展了结构复杂的苯并[b]吲哚里西啶结构的构建新方法。通过2-烯基假吲哚参与的[4+2]/[2+2]连续环加成反应构筑了含有五个连续手性中心的苯并[b]吲哚里西啶结构。该反应具有条件温和、收率和非对映选择性高等优点(最高收率达85%,非对映异构体比例大于20:1)。