含氮杂环化合物是杂环化合物的结构单元之一,广泛的存在于大自然界中,并且在各个领域都有着非常重要的用途。中氮茚类化合物作为一类含氮芳香杂环化合物,被广泛的发现于天然产物和合成有机化合物中。经过不断的研究发现,中氮茚衍生物不但具有良好的生物活性,被用作医药中间体,还广泛的应用于染料,高分子材料以及荧光探针等方面。自十九世纪首次合成以来,中氮茚及其衍生物的合成方法学研究一直备受关注。本论文是在无金属条件下,简单、高效的构建了一系列吡咯并[3,4-a]中氮茚-1,3（2H）-二酮衍生物和1,3-二取代中氮茚衍生物。酰胺类化合物在有机化学中是一类非常重要的化合物,在许多天然产物,农业化学品,合成产物和聚合物中都含有酰胺键,也可以作为药物潜在的合成前体。酰胺键的形成在有机合成方法学中是非常常见的转化之一,多年来,对于酰胺类化合物的合成和修饰从未停止过。酰胺类化合物的合成策略虽然已经有了很多报道,但是发展出更加简单、高效的方法仍然是非常必要的。因此,在本论文中,我们提出了在无金属条件下,利用简单、易得的底物直接合成出酰胺衍生物的新方法。第一章概述了中氮茚类化合物的简介,生物活性,光物理特性以及最新的合成研究进展,还概括了酰胺类化合物的简介,生物活性以及合成研究进展,同时提出了本论文的选题意义及设计思路。第二章报道了一种以吡啶/喹啉/异喹啉,芳香酮和马来酰亚胺为底物,采用无过渡金属催化氧化的[3+2]环加成/氧化芳构化反应,经过三组分一锅法合成出一系列吡咯并[3,4-a]中氮茚-1,3（2H）-二酮衍生物。与传统的方法相比,该方法在无金属条件下同样有着良好的产率和底物普适性。并且通过相应的控制实验,提出了一种可能的反应机理。第三章发展了一种新颖、高效的I₂/TBHP介导的[2+1+1+1]环加成/氧化芳构化反应,通过多组分一锅法合成1,3-二取代中氮茚衍生物。该方法利用未官能团化的吡啶/异喹啉,芳香酮和TBHP作为反应底物。通过控制实验和对照试验,推测TBHP在该反应中即作为氧化剂,又作为反应物参与到反应中,并对反应机理进行了研究。第四章发现了一种在无金属条件下,利用酰肼和胺为底物,直接构建出一系列酰胺类化合物。该方法使用I₂作氧化剂,甲苯作溶剂,具有操作简单,环境友好等特点。