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多组分反应(Multicomponent reactions，MCRs)能同时构建多个化学键，具有较高的原子经济性及反应效率，它既可以简化合成步骤又能实现快速大量地合成结构多样性的化合物骨架并建立相应的化合物库，因而在新药设计与合成、组合化学和天然产物合成中具有广泛的应用前景。对于不是大量放热的反应，采取无溶剂反应是一个高效的合成方法，它最大限度地限制了有机溶剂的用量，能大大缩短反应时间，提高了反应效率，因而环保、节能，其优越性使之成为当前的研究热点。本论文在无溶剂条件下进行了四个类型的新型多组分反应，合成了结构新颖的两类含氮杂环化合物一吡唑与吡啶的衍生物，并将含氟砌块作为其中的一个反应组分，运用基于含氟砌块的多组分反应(Multicomponent Reactions including Fluoro-containing Building Blocks，MCRs-FBB)策略，合成了结构新颖的含氟吡唑和吡啶的衍生物。
1.设计了醛、肼与1,3-二羰基化合物的三组分反应，通过反应条件的优化，确定无溶剂条件下，全氟辛酸镱[Yb(PFO)3]催化的一锅三组分合成全取代吡唑化合物的反应条件。无溶剂条件的采用使反应能顺利进行且提高了反应效率。使用的催化剂--Yb(PFO)3制备方法简单，能有效催化该三组分反应，并可循环使用。该三组分反应是合成结构新颖的全取代吡唑化合物的有效方法。
2.将简单易得的含氟砌块一三氟乙酰乙酸乙酯(ETFAA)作为三组分反应的一个组分，运用MCRs-FBB策略，ETFAA、醛与肼在无溶剂，Yb(PFO)3催化下得到三氟甲基取代的吡唑啉;选用了绿色氧化剂IBX(2-碘酰基苯甲酸)作为吡唑啉芳构化的氧化剂，三组分一锅合成了14个结构新颖的含三氟甲基的全取代的吡唑类化合物。
3.经典Hantzsch反应的反应物一芳香醛、乙酰乙酸乙酯(或甲酯)与醋酸铵在无溶剂，无加热(室温)，无催化剂，无外加氧化剂的条件下，经历中间体1,2-二氢吡啶的空气氧化过程，绿色、高产率地合成了一系列2-芳基吡啶类化合物。我们还系统研究了不同反应条件下的经典Hantzsch反应，分析了主副产物，同时纠正了文献中存在的错误。
4.一锅法合成了2-二氟甲基-5-三氟甲基取代的吡啶羧酸酯类化合物。醛、三氟乙酰乙酸乙酯与醋酸铵在无溶剂条件下，意外的脱去了一分子水，得到结构新颖的2-羟基-2,6-二三氟甲基-1,2,3,4-四氢吡啶类化合物;不经分离该中间体，在K2CO3存在下，该中间体能进一步脱水及脱除一分子氟化氢，从而高收率的一锅得到2-二氟甲基-5-三氟甲基取代的吡啶羧酸酯类化合物。