含氮杂环是众多天然产物和药物分子中普遍存在的优势骨架,具有多种生物活性。因此,开发简洁高效的含氮杂环合成新技术,具有重要研究价值。羧酸化学性质稳定,是价廉易得的化工原料。近年来,随着可见光催化、绿色氧化等温和有效脱羧方式的蓬勃发展,各种脱羧偶联反应为含氮杂环合成提供了新颖实用的反应工具。本研究聚焦多样性含氮杂环的高效合成,以易于制备的邻烯基苯草胺酸为原料,通过使用不同氧化剂,发展了两类机制独特的脱羧偶联反应,实现了温和条件下多样性喹啉-2（1H）-酮和环状氨基甲酸酯结构的有效构建,并从中筛选出两个具有雄激素受体拮抗活性的苗头化合物。整个论文由四部分组成:第一部分为脱羧偶联反应研究进展。脱羧偶联反应是整个研究的核心。该部分主要对不同类型的脱羧偶联反应及其近期研究进展进行了简要的综述,同时也希望能够学习到更多前沿的设计理念和有效的实验方法。第二部分为基于分子内脱羧Heck反应的喹啉-2（1H）-酮合成研究。喹啉酮是一类重要的含氮杂环,表现出广泛的生物活性。邻烯基苯胺及其衍生物的内酰胺化是合成此类结构最为有效的方式之一。然而传统方法通常以剧毒的光气制品,一氧化碳或二氧化碳为羰基源,需要在高温条件下使用昂贵而具有毒性的过渡金属或强碱介导反应的进行,存在反应条件苛刻,官能团兼容性差的缺点,不利于进一步工业放大合成。有鉴于此,以邻烯基苯草氨酸为原料,我们发展了一类三价碘介导的分子内脱羧Heck反应,通过内酰胺化的方式,在无金属条件下,实现了多样性喹啉-2（1H）-酮结构的高效构建。该反应体系绿色温和,以易于制备的草胺酸为羰基源,表现出优异的化学选择性和官能团兼容性。通过进一步研究,我们初步阐明了环张力诱导碘氧键断裂的自由基脱羧机制,为设计新的三价碘介导自由基脱羧偶联反应指明了方向。第三部分为基于分子内脱羧烷氧化串联反应的环状氨基甲酸酯合成研究。环状氨基甲酸酯代表着一类重要的药物骨架,尤其是氧原子邻位含手性中心的环状氨基甲酸酯,具有独特的三维立体属性,是良好的拟肽母体。邻烯基苯胺及其衍生物的分子内氨基甲酸酯化是合成此类结构最为简洁有效的方式之一。传统方法,如卤环化反应和金属钯催化的二氧化碳插入反应,大多需要以剧毒的光气制品或二氧化碳为羰基源,且涉及到有机卤化物或过渡金属的使用,环境有害,不符合绿色化学的发展趋势。有鉴于此,以间氯过氧苯甲酸为氧化剂,我们发展了 一类烯烃环氧化-分子内脱羧碳氧键形成的串联反应,在绿色温和,无金属条件下,实现了环状氨基甲酸酯类结构的高效合成。研究表明,与广泛应用的自由基脱羧不同,该方法遵循独特的离子脱羧途径,具有较强的底物适用性。不仅结构稳定的五元和六元环状氨基甲酸酯可用此方法构建,张力较大的七元环状氨基甲酸酯亦可有效合成,为相关新药研发提供了新颖实用的合成策略。第四部分为新型雄激素受体拮抗剂的设计与合成。前列腺癌,尤其是去势抵抗的前列腺癌,严重威胁着男性人群的健康。雄激素受体拮抗剂通过直接与雄激素受体结合,阻止体内雄激素发挥原有生物活性,诱导拮抗活性的产生,代表着一类治疗前列腺癌的有效药物。然而传统的此类药物,如尼鲁米特和比卡鲁胺,疗效欠佳,耐药性严重。本研究围绕新型雄激素受体拮抗剂的发现,通过靶点对接与活性验证相结合的方式,对上述研究中合成的65个含氮杂环化合物进行了雄激素受体拮抗活性的筛选。结果表明3个喹啉-2（1H）-酮类化合物,显示出较环丙孕酮更强的雄激素受体拮抗活性。通过构效关系总结和对现有雄激素受体拮抗剂的结构借鉴,我们设计并合成了 14个新型喹啉-2（1H）-酮类衍生物,进一步对接和活性验证正在进行之中。该研究有望为前列腺癌提供新颖有效的候选药物。