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异吲哚啉酮的五元杂环骨架和杂芳香砜化合物广泛存在于各类天然产物中,因其具有较高的药理和生物活性,被广泛应用于医药、材料和有机颜料等行业领域。因此,探索此类骨架化合物高效、绿色的合成方法具有重要的理论意义和广阔的应用前景。本论文是围绕喹啉作为导向基团引发的C-H活化和关环反应及其修饰后进行C-H活化反应的方法学研究,主要内容包括两部分,共分四章进行论述。第一章我们论述了异吲哚啉酮化合物的一些应用和合成研究进展,包括非金属催化、金属催化及通过带有配齿基团化合物的C-H活化反应。其中,过渡金属催化带有配齿基团化合物的C-H活化和关环反应是一种高效简便地构筑五元环骨架的方法,而且已经在现有的各种杂环骨架的合成中获得了广泛应用。通过对此类N-杂环化合物合成方法研究进展的综合论述,我们得以方便地进行下一步的方法学研究工作。第二章我们在以往合成方法的基础上,用芳基酰氯和醛为起始原料,各通过1步简单反应,快捷得到芳基甲酰胺和偕二溴乙烯底物,然后系统地研究了两部分偶联底物在Ni（Ⅱ）/Ag（Ⅰ）催化下的C-H活化和关环反应并优化了反应条件,高效地完成了18个目标化合物的合成,产率最高可达81%。此方法对于异吲哚啉酮关键五元环的构筑具有重要意义。此外,我们还通过一系列机理探究实验提出了可能的反应机理用以解释C-H活化和关环反应的进程。第三章是对砜类化合物合成方法研究的综述和喹啉N-氧化物C-H活化研究进展的介绍。论文列举了历年代表性的文献用以阐述喹啉骨架磺酰化不断发展的综合概况。通过对喹啉不同位点C-H活化尤其是磺酰化反应的梳理,我们总结了不同方法中各类反应的优劣,为下一步的C-H活化探究提供了借鉴。第四章我们在文献调研的基础上,发展了一种KI/K2S2O8催化喹啉C-2磺酰化用以制备杂环芳香砜的方法。我们以喹啉为起始原料,通过1步简单反应制取了喹啉N-氧化物底物;然后以此进行C-H活化反应并对反应的条件及底物的适应性进行了细致地考察与讨论,得到了15个产率从49%至85%的目标化合物;之后又通过一系列机理探索实验讨论了其可能存在的反应机理。此方法简单、高效,在相关的磺酰化修饰方面有着巨大的优势,为砜骨架化合物的后续深入研究提供了方法学参考。本论文共涉及33个化合物的合成,化合物结构经核磁(1H,13C)和质谱确定。