在有机合成化学中,重氮化合物是一类高活性和多用途的化合物,在多种类型转化反应中扮演着重要的角色,因此受到了化学家的广泛关注和研究。一般情况下,由于重氮基团两端取代基团的不同,所以重氮化合物的种类也比较多,不同类型的重氮化合物也会表现出不同的化学反应活性,这极大的丰富了该类化合物的反应多样性,例如环化反应、亲电反应、亲核反应以及与过渡金属形成的金属卡宾所参与的各类反应。虽然重氮化合物参与的反应已经得到了充分的发展与研究,但是化学家们对这类化合物所参与的反应研究从未停止过,越来越多的反应被发现,合成了许多具有重要价值的官能团化合物。基于以上原因以及我们的研究兴趣.本论文以重氮化合物为反应原料,探究与不同底物之间的新型交叉偶联反应,主要研究成果如下:第一部分:实现了原位生成的铜卡宾捕获全氟烷基亚磺酰氧自由基。该反应以廉价的醋酸铜作为催化剂,α-重氮羰基化合物和不同碳链的全氟烷基亚磺酸钠(CnF2n+1SO2Na)为偶联反应底物,叔丁基过氧化氢为氧化剂,在温和的反应条件下能够快速合成全氟烷基亚磺酸酯类化合物。机理探究通过捕获三氟甲基自由基物种,间接地表明反应过程当中生成了三氟甲基亚磺酰氧自由基物种,随后被原位生成的铜卡宾物种迅速捕获,随后发生质子化过程得到想要的目标产物,实现了C-O键的构建。这一新型反应为自由基与金属卡宾反应提供了新的反应模式,有助于发展更多的自由基与卡宾交叉偶联反应。第二部分:实现了银催化的重氮化合物与芳基亚磺酸钠的偶联反应,以中等至优秀的产率构建一系列β-羰基芳基砜化合物。更为重要的一点是该反应能够实现克级规模的合成,能够以较高的产率得到相应的目标化合物,为实际的应用奠定了基础。机理验证表明,反应体系生成砜基自由基物种与银卡宾物种,两种高活性物种发生交叉偶联反应,随后水提供质子,发生质子化过程得到芳基砜化合物,该反应成功实现了C-S键的构建。该新型偶联反应的优点在于原料简单易得、良好的官能团兼容性、条件温和、操作简单。第三部分:在无金属条件下利用重氮化合物与碘化铵(NH4I)的氧化偶联反应策略,实现了对一级草氨酸酯和α-酮酰胺化合物的构建。在这一反应中,我们分别以α-重氮酯和α-重氮酮为不同的重氮底物,与碘化铵(NH4I)进行氧化偶联,分别以中等至优秀的产率得到一级草氨酸酯化合物和α-酮酰胺化合物。机理研究表明,反应可能经过两种反应路径。反应的优点在于底物范围比较广、较好的官能团兼容性、反应条件温和、操作简单。此外,该策略实现了一锅法构建了C-N单键和C=O双键。