重氮化合物是一类重要的有机合成中间体,在有机合成中起着至关重要的作用,广泛应用于天然产物,药物分子,材料分子以及其它复杂化合物的合成。由于存在多种共振形式,使得重氮化合物不仅具有独特和多样的化学性质,而且具有很高的反应活性。目前人们对重氮化合物的应用研究绝大多数集中于用其作为卡宾前体、1,3-偶极子和碳亲核体,而利用重氮化合物作为有效端氮亲电试剂反应的应用研究却极其少见。本论文以重氮化合物作为有效端氮亲电试剂为核心,在碱性条件下,实现了多种sp~2杂化芳基碳、活化的和相对惰性的sp~3杂化碳亲核体对重氮化合物端氮原子的亲核加成反应。在此基础上,结合官能团引入和转化等策略,实现多种导向合成,制备一系列重要应用价值的链状和环状含氮化合物。在此基础上,对铑催化的烯基重氮化合物和邻烯基芳基异腈的串联环合反应进行了研究,具体研究内容如下:1.以各种芳基化合物为碳亲核体,在t~BuLi促进下,实现了各类芳基化合物对重氮化合物端氮的亲核加成反应。该反应不仅提供了一种简单有效构建芳基C-N键的新方法,制备了多种芳腙和吲哚啉类衍生物,而且为吲哚类化合物的去芳构化反应提供了一种简单、高效的新方法。2.以重氮化合物作为有效端氮亲电试剂为核心,在DBU催化作用下,实现了含有亚胺基本结构的活化的sp~3杂化碳亲核体对α-羰基重氮化合物端氮的亲核加成反应。在此基础上,结合官能团调控、转化以及氧化等策略,通过连续的分子间亲核加成、分子内Michael加成和氧化芳构化反应历程,成功制备了多种四氢/二氢化三嗪、三嗪和1,2,4-三氮唑类衍生物。3.以重氮化合物作为有效端氮亲电试剂为核心,在n~BuLi的驱动下,实现了相对惰性的sp~3杂化碳对重氮化合物端氮的亲核加成反应。以氮杂环苄基或甲基硫醚甲基为碳亲核体,分别实现了一分子或形式上两分子碳亲核体对重氮化合物端氮的亲核加成反应,高效制备了一系列N-烷基腙类化合物,并提供了一种有效构建苄基和甲基硫醚甲基C-N键的新方法。4.我们以简单的烯基重氮乙酸酯和邻烯基芳基异腈为底物,在铑(I)催化剂的作用下,利用二者偶联生成的乙烯基烯酮亚胺中间体为活性物种,利用该中间体进行分子内的[4+2]环加成反应,制备了多取代咔唑类化合物。该反应不仅简单高效,一步构建三个化学键和两个芳环体系,而且提供了一种从链状化合物一步直接构建咔唑类化合物的新方法。另外,该反应的实现也为官能化重氮化合物和异腈化合物偶联反应在有机合成中的进一步应用奠定了基础。