氮氧稠杂环类化合物因其被广泛应用于天然产物、功能材料、药物、农用产品等领域,故发展绿色、高效的合成氮氧稠杂环类化合物的化学方法具有非常重要的意义。吡啶基广泛地存在于众多功能分子中,但含吡啶基芳香氮杂环化合物因具有高的热稳定性和反应动力学惰性,由其作为基本反应原料构建含氮氧稠合氮杂环是一具有挑战的研究任务。氢转移介导的偶联反应是一种符合绿色、可持续发展要求的新型有机合成手段,有望解决一些常规方法难以解决的合成问题。目前,氢转移介导的一锅多组分反应的开发仍然是一项具有挑战性的研究课题,因为很难选择性地将氢转移至不同底物中一个或多个特定位点。基于此,本文通过氢转移多组分环化策略,构建了一系列具有潜在应用价值的四氢喹啉并吡喃类衍生物。本论文分文三章,内容概述如下:第一章为绪论部分,首先介绍了氮氧杂环类化合物在开发生物活性及药物分子中的研究进展情况,接下来概述了氮杂芳烃盐及其在有机合成中的应用,阐述了通过氢转移环化策略构建氮杂环化合物的近期研究进展,最后在此基础上提出本论文的研究目的和研究内容。第二章的研究工作以铱/叔丁醇钠为催化体系,采用氢转移活化氮杂芳烃盐形成烯胺中间态,随后被多聚甲醛和1,3-环己二酮类化合物捕获,得到β位是个季碳的氮氧稠杂环产物,该氢转移多组分反应为四氢喹啉并吡喃类衍生物的构建提供了一种简便有效的新方法。通过发展的合成方法,我们以48%-85%的产率合成了34个底物,因此合成的方法具有原料廉价易得、底物适用性广、官能团兼容性好,原子与步骤经济性高,非对映选择性优异等优点。除此之外,反应中多聚甲醛既是氢源又是偶联试剂,因此不需添加额外的氢源。并且,所得产物可以通过进一步转化生成高值化的氮氧杂环化合物。第三章的研究工作开发了一种铱催化的氮杂芳烃盐、多聚甲醛和4-羟基香豆素的三组分氢转移环化反应。在氮气保护条件下并以[Ir Cp*Cl2]2/KOH为催化体系,我们以50%-90%的产率合成了29种底物,因此所发展的氢转移多组分反应可灵活地构建一系列结构新颖的四氢喹啉并吡喃类化合物,为进一步开发生物医药活性分子奠定了基础。总之,本论文的研究工作通过金属铱催化的氢转移环化策略,发展了氮杂芳烃盐、多聚甲醛和不同的1,3-环己二酮类化合物间的环化反应,为四氢喹啉并吡喃类稠杂环的构建提供了新方法。这些研究工作为进一步设计催化氢转移介导的多组分反应奠定了基础,丰富了氮杂环有机合成化学的方法。