含有N、S的杂环类化合物是一类重要的有机化合物，在很多领域都有着广泛的作用。医药领域中：含有2–氨基咪唑结构的海洋天然产物Isonaamine C和Isonaamidine E被发现对胃癌(HM02)和肝癌(HepG2和Huh7)的癌细胞具有较强的细胞毒性，可用于治疗胃癌和肺癌；含有2–氨基噻唑结构的Pifithrin–α p53灭活剂，对神经退行性疾病(阿尔茨海默氏病，帕金森症等)有较好的预防作用，同时对癌症也有治疗作用。萃取选矿领域中：2-巯基苯并咪唑类化合物修饰的硅胶可以用于吸收提取溶液中的铜、锌、镉和钯离子；2-巯基苯并咪唑可以作为螯合萃取剂用于方铅矿和黄铁矿的浮选。材料领域：2-巯基苯并咪唑对低碳钢和金属锌、铜等有优良的缓蚀作用，2-巯基苯并咪唑与金属钐配合物对天然硫化橡胶有较好的抗氧化作用。因此,含有N、S杂环化合物的研究一直是材料、选矿和医药等领域的研究重点。本文对2-巯基苯并咪唑类化合物与邻卤苄卤的C-N/C-S多米洛反应以及2-巯基咪(噻)唑类化合物与叔丁基亚磺酰胺的亲核取代反应做了研究。本论文分为四个部分：第一部分为第一章，该部分为综述内容，主要介绍含N、S杂环化合物的用途、C-X偶联反应以及2-氨基含N、S杂环化合物的合成进展。第二部分为第二章，主要研究邻卤苄卤和2-巯基苯并咪唑类化合物的C-N/C-S多米洛环化反应合成咪唑并苯并噻嗪类化合物。分为两个反应体系——碱中微量过渡金属杂质催化的C-N/C-S多米洛环化反应和无过渡金属催化的C-N/C-S多米洛环化反应。将邻碘苄溴与2-巯基苯并咪唑的C-N/C-S多米洛反应作为模板反应，通过考察碱的种类和用量、溶剂效应以及反应温度对反应的影响，获得了最佳的反应条件：（1）碱中微量过渡金属杂质催化合成咪唑并苯并噻嗪类化合物的最佳反应条件是：邻卤苄卤(1.0mmol)，2-巯基苯并咪唑类化合物(1.0mmol)，碱为Cs2CO3(2.0mmol)，溶剂为DMF (5.0mL)，反应温度为120oC，氩气氛下反应24小时；（2）无过渡金属合成咪唑并苯并噻嗪类化合物的最佳反应条件是：邻卤苄卤(1.0mmol)，2-巯基苯并咪唑类化合物(1.0mmol)，碱为Cs2CO3(2.0mmol)，溶剂为DMF (5.0mL)，反应温度为140oC，氩气氛下反应24小时；并在获得的最佳反应条件下，分别考察了两个反应体系中底物普适性，所有考察的底物——不论是含有吸电子取代基的还是含有给电子取代基，均能够顺利反应，获得不错的反应产率，取代基效应表现为：（3）不同2-巯基苯并咪唑类化合物对反应的影响：①2-巯基苯并咪唑含有给电子取代基时，有利于反应的进行：例如碱中微量过渡金属杂质催化体系中2-巯基苯并咪唑与邻碘苄溴的反应产率为78%，而5-甲基-2-巯基苯并咪唑与邻碘苄溴的反应产率为84%；无过渡金属催化体系中2-巯基苯并咪唑与邻碘苄溴的反应产率为83%，而5-甲基-2-巯基苯并咪唑与邻碘苄溴的反应产率为90%；②当2-巯基苯并咪唑含有吸电子取代基时，反应速率降低：例如碱中微量过渡金属杂质催化体系中2-巯基苯并咪唑与邻碘苄溴的反应产率为78%，而5-硝基-2-巯基苯并咪唑与邻碘苄溴的反应产率为58%；无过渡金属催化体系中2-巯基苯并咪唑与邻碘苄溴的反应产率为83%，而5-硝基-2-巯基苯并咪唑与邻碘苄溴的反应产率为61%。而且当2-巯基苯并咪唑的苯环上面含有取代基的时候，由于其本身存在互变异构的现象，所以生成的产物为一对位置异构体混合物。（4）不同邻卤代卤化合物对反应的影响：①邻卤苄卤含有给电子取代基时，阻碍反应的进行；②当其含有吸电子取代基时，反应产率升高。对无过渡金属反应体系的反应机理进行了推测，由于只有金属Cs+参与反应时，产率才最高，说明Cs+在反应中有着重要的作用。2-巯基苯并咪唑类化合物很容易形成分子间H键，同时杯冠醚则对金属Cs+有着很强的识别作用，因此我们推测了一套由2-巯基苯并咪唑类化合物通过分子间H键形成杯冠醚类的环状化合物，并通过分子识别作用将金属Cs+引入到反应循环中促进反应的进行。第三部分为第三章和第四章，主要研究叔丁基亚磺酰胺和2-巯基唑类化合物通过C-S键活化法构建C-N键合成2-叔丁基亚磺酰氨基唑类化合物。第三章主要研究CuI/MgSO4催化2-巯基噻唑类化合与叔丁基亚磺酰胺反应生成2-叔丁基亚磺酰氨基噻唑类化合物的反应，通过考察铜催化剂、碱性添加剂、溶剂等反应条件对反应的影响并获得最佳反应条件，在此基础上考察了底物对反应的影响：（1）反应最佳条件为：催化剂为CuI (5mol%)，碱性添加物为MgSO4(2.0mmol)，2-巯基噻唑类化合物(1.0mmol)，叔丁基亚磺酰胺(1.0mmol)，在空气条件下于100oC反应24小时。（2）反应体系中2-巯基噻唑类化合物的芳香性越高则反应性越好，当2-巯基噻唑类化合物有取代基时，给电子取代基有助于加速反应进行程度。与经典的C-N构建方法不同，该反应体系直接采用2-巯基噻唑类化合物为亲电试剂与叔丁基亚磺酰胺反应，拓展了构建C-N键的方法，并为合成2-氨基噻唑类化合物提供了新的方法。传统的C-N偶联反应中，常用到如K2CO3之类的无机碱或是三乙胺之类的有机碱作为缚酸剂而促进反应的进行，本反应体系中采用MgSO4作为碱性添加剂，根据对反应的分析发现其作用可能有两个——与S配位弱化C-S键而使其活化，促进2-巯基噻唑类化合物与催化剂的氧化加成；作为缚酸剂去除反应体系中生成的酸性的H2S，使反应平衡向产物方向移动。第四章主要是在第三章的基础之上，研究了无碱无催化剂条件下2-巯基咪唑类化合物与叔丁基亚磺酰胺的C-N键的构建：（1）通过条件筛选得到最佳反应条件为：2-巯基咪唑类化合物(1.0mmol)，叔丁基亚磺酰胺(1.0mmol)，在氩气氛下于100oC反应24小时；（2）反应体系中2-巯基咪唑类化合物的电子效应对反应的影响很明显：芳香性越高则反应性越好；给电子基团的存在能够提高反应的速率。通过对反应机理的猜测，我们认为2-巯基咪唑类化合物在反应中有着双重作用——作为反应底物与叔丁基亚磺酰胺反应生成目标产物以及作为H键供体催化反应的进行。本论文中所发展的四个反应体系方法有效，操作简单，具有一定的应用价值。第四部分主要为第五章，研究了2-巯基苯并唑类多元醇衍生物作为萃取剂在矿产资源化学的应用，即将其用于卤水中硼的萃取实验，结果发现2–三羟甲基胺基苯并咪唑和2–[2–(1,3–丙二醇)]苯并噻唑两种硼萃取剂对卤水中硼均有一定的萃取效果，但是都不如常用1,3-二醇萃取剂的效果好。