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基于当代社会对绿色化学的迫切需求,直接的惰性C(sp3)-H键官能团化反应已经取得了很大的发展。目前,一种新的通过分子内负氢迁移来活化C(sp3)-H键的策略因为可以选择性地活化远距离的三级胺氮原子邻位惰性的C(sp3)-H键而受到人们广泛的关注,并应用于多种具有重要生物活性的含氮杂环结构的合成。但是发展新的叔胺效应促进的环化反应来构建新颖的氮杂环结构仍然需要很大的努力。尤其是目前只有通过醛、酮或亚胺作为负氢受体的串联反应才能形成C-O或C-N键,因此新的惰性的C(sp3)-H官能团化形成C-O或C-N键并构筑新颖的含氮杂环化合物的反应需要进一步的拓展。本文开发了新的以硝酮或甲亚胺亚胺叶立德为负氢受体的分子内氧化还原反应,实现了三级胺氮原子邻位惰性的C(sp3)-H键官能团化形成C-O或C-N键,并开展了含氮杂环的不对称官能团化研究。1.以原位生成的硝酮为负氢受体,开发了分子内氧化还原的C(sp3)-H键官能团化形成C-O键的反应。用“一锅法”策略以很好的收率合成了四氢苯并[d][1,2,6]氧杂二氮卓类衍生物(最高达94%收率)。2.以原位生成的硝酮为负氢受体,用“一锅法”方法以中等到良好的收率构筑了四氢苯并[c][1,2,5]噁二嗪类衍生物(60-85%收率)。三级胺氮原子邻位的C(sp3)H键通过[1,6]-负氢迁移官能团化形成了C-O键。3.以原位生成的甲亚胺亚胺为负氢受体,实现了三级胺氮原子邻位C(sp3)-H键官能团化形成C-N键的反应。该反应经过串联的缩合反应和[1,5]-负氢迁移/环化的连续过程,高效合成了四氢苯并[e][1,2,4]三氮杂卓类化合物(最高达89%收率)4.研究了天然的金鸡纳生物碱奎宁或奎宁丁催化的含氮杂环5-取代罗丹宁作为亲核试剂的构建手性N,S-缩醛衍生物的反应,并取得了很高的收率和优异的对映选择性(最高达90%收率,81-96%ee值)。我们也发展了以双金鸡纳生物碱[(QN)2PYR]为催化剂的含氮杂环4-取代异噁唑啉酮的直接不对称氟化反应,以中等到高的收率和良好的对映选择性得到了氟化产物(最高达91%收率,85%ee值)。