杂环化学作为有机化学领域的关键组成部分,在现代有机合成反应中扮演着重要的角色。特别是对于含氮杂环化合物的研究更具有应用价值。含氮杂环在天然产物及小分子活性药物的发展过程中有着举足轻重的地位。比如吲唑、苯并咪唑、吲哚、喹啉类衍生物在抗癌、抗菌、抗疟等方面具有显著效果。越来越多的化学家对含氮杂环优势骨架的构建及官能团化研究产生兴趣。传统的含氮杂环的构建方法有很多,但是存在局限性。对于无法用传统方法合成的含氮杂环如何构建;对于传统方法合成步骤多、成本高、收率低的含氮杂环如何构建;对于传统方法合成中存在的官能团兼容性差、反应条件苛刻、环境友好性差的含氮杂环如何构建。这些问题的存在使我们必须要继续探索新的构建含氮杂环的方法。B.M.Trost教授提出了“原子经济”的概念,这一概念主要强调了要提高反应物的原子利用率。P.A.Wender教授提出了“步骤经济”的概念,这一概念强调缩减反应步骤。提倡将“一锅法”和“串联反应”运用到含氮杂环的构建及官能团化研究中。在现代有机化学领域已经将过渡金属催化的C-H活化这一方法运用到含氮杂环的构建及官能团化研究中。另外利用“串联反应”的方法构建含氮杂环也被作为热点内容来研究。基于以上研究背景,本文报告了运用过渡金属催化的C-H活化的方法及“串联反应”的思路发展了两种含氮杂环的构建,和一种含氮杂环的官能团化研究新方法。该方法的特点是具有很广的底物适用范围,原子经济性高,以及反应步骤少,产率高。具体内容是（1）以氯化铂作为催化剂利用C-H活化的方法在喹啉的C5、C6位实现官能团化引入甲氧基;（2）以醋酸钯为催化剂硝酸钴为硝基源实现分子内C-H活化、串联反应,直接硝化、环化构建了3-硝基-1-（苯基磺酰基）-1H-吲唑骨架;（3）硝酸钴参与2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑骨架的合成。