含氮有机化合物具有重要的生理活性和药理活性,在医药、杀菌剂、除草剂、杀虫剂等领域有广泛的应用。目前含氮有机化合物的合成主要是以一级胺或二级胺为氨源,通过N-H键的断裂实现。但是,一级胺和二级胺的化学性质一般不稳定,对某些官能团比较敏感。与一级胺和二级胺相比,三级胺化学性质比较稳定,在自然界中广泛存在,并且三级胺的合成相对容易,因此,利用三级胺作为底物构建含氮有机化合物具有重要的意义。本文主要以三级胺为底物,通过C-N键的断裂合成炔丙胺、酰胺、N-杂环化合物等含氮有机化合物。此外,还对一级胺氨基化儿茶酚合成苯并噁唑进行了详细研究。具体研究内容和创新性结果总结如下:1)发展了银催化末端炔烃、二氯甲烷和三级胺三组分一锅偶联反应制备炔丙胺化合物的新方法,即各种类型的炔烃(脂肪族炔、芳香族炔)、胺(链状胺、环状胺)、二卤甲烷(氯、溴、碘代二卤甲烷)都可以作为底物转化为70%-96%炔丙胺化合物。不对称的三级胺作为反应底物,可以通过选择性C-N键的断裂合成炔丙胺。利用同位素标记反应,初步阐述该反应可能的反应机理:二卤甲烷与三级胺反应生成季铵盐,炔基银进攻季铵盐得到相应的炔丙胺化合物。2)建立了铜催化氧气氧化苄基腈和三级胺合成酰胺化合物的新方法,实现了C-H键的氧化、C-C键的断裂、C-N键的断裂和C-N键的形成。脂肪族和芳香族三级胺都可以作为底物,通过C-N键的断裂应用于酰胺化合物的合成。该反应体系下,含有吸电子或给电子基团的苄基腈化合物都可以通过C-C键的断裂与三级胺反应生成酰胺产物,而且苯乙醛、苯乙酸和二苄基甲酮等化合物也可以通过C-C键的断裂与三级胺反应转化为酰胺化合物。通过18O2同位素标记反应,证明产物中氧原子来源于反应体系中的氧气。通过大量的控制实验和文献报道,初步揭示该反应可能的反应历程:在Cu/O2体系下三级胺现场转化为二级胺的铜盐;铜催化氧气氧化苄基腈生成α-羰基腈;二级胺的铜盐进攻α-羰基腈生成相应的酰胺产物。3)构建了以二苯基磷酸为催化剂,氧气氧化三级胺与邻取代的苯胺缩合制备N-杂环化合物的新路线。除三级胺,二级胺和一级胺也可以作为底物,通过C-N键的断裂,与邻取代的苯胺反应生成N-杂环化合物。1/3当量的三级胺或1/2当量的二级胺可以与邻取代的苯胺反应高产率地生成N-杂环化合物。此反应具有较高的原子经济性,胺分子中的烷基通过C-N键的断裂全部应用于N-杂环化合物的合成。通过三级胺N-氧化物中间体的捕获和大量的控制实验,提出该反应可能的反应机理:在酸催化下,三级胺首先氧化为N-氧化合物,N-氧化合物在酸性条件下生成亚胺正离子,亚胺正离子水解为醛并与邻取代的苯胺氧化缩合生成N-杂环化合物。4)建立了铜催化空气氧化一级胺和儿茶酚通过氧化环化合成苯并噁唑化合物的新方法。在温和的反应条件下,实现了芳基C-O键的氧化官能团化反应。含有多种官能团的一级胺都可以与儿茶酚发生反应,生成2-芳基或2-烷基取代的苯并噁唑,产率为60%-90%。该反应体系下,儿茶酚分子中C-O键发生选择性氧化断裂,只生成单一结构的苯并噁唑产物,产物结构通过X-单晶衍射进行了确定。通过实验结果和文献报道,提出了可能的反应机理:在Cu/air体系下,儿茶酚被氧化为邻苯二醌,然后与一级胺进行缩合脱水、重排、环化、氧化脱氢生成相应的苯并噁唑衍生物。