有机叠氮化合物是目前一种非常重要的反应试剂,既有亲电性也有亲核性。它可以作为1,3-偶极体与α,β-不饱和羰基类化合物发生[3+2]环加成反应,但是,其中与α,β-不饱和醛发生[3+2]环加成反应的研究较少有人报道。本论文,系统详细地研究了有机叠氮化合物与α-溴代丙烯醛,和有机叠氮化合物与α-烷基丙烯醛的[3+2]环加成反应。1.有机叠氮化合物与α-溴代丙烯醛的[3+2]环加成反应。1,2,3-三氮唑化合物是有机化学领域一类重要的分子骨架,普遍地存在于生物活性分子及材料中。迄今,众多文献报道了1,2,3-三氮唑化合物及其衍生物的合成,但是关于1,2,3-三氮唑醛化合物及其衍生物的合成文献却少之又少。1,2,3-三氮唑醛既可以作为中间体进行有关化学转化,而且部分1,2,3-三氮唑醛还具有优异的生理活性。我们以有机叠氮化合物与α-溴代丙烯醛为原料,发展了一种合成了1,4-双取代和1,4,5-三取代-1,2,3-三氮唑醛的通用成方法。在室温下,甚至在水中,有机叠氮化合物与α-溴代丙烯醛反应36小时,高收率(高达99%)的生成1,4-双取代-1,2,3-三氮唑醛;在室温下或40摄氏度下,有机叠氮化合物与α-溴代-β-取代丙烯醛反应36小时或者48小时,高收率(高达82%)的生成1,4,5-三取代-1,2,3-三氮唑醛。为了全方位体现1,2,3-三氮唑醛的用途,我们课题组将其高收率地转化为醇、羧酸、腙、肟、β-胺、以及烯烃等衍生物。2.三氟甲磺酸催化的有机叠氮化合物,与α-溴代丙烯醛的[3+2]环加成反应。虽然在不用催化剂条件下,有机叠氮化合物与α-溴代丙烯醛的[3+2]环加成反应,可生成1,2,3-三氮唑醛。但是其反应过程缓慢,而且对于部分较为低活性的α-溴代-β-取代丙烯醛,更是难以发生反应。为了解决此问题,我们筛选了一系列质子酸和路易斯酸。最后,在三氟甲磺酸的催化下,有机叠氮化合物与α-溴代丙烯醛在零下四十摄氏度下,高收率(高达99%)地得到了1,4-双取代和1,4,5-三取代-1,2,3-三氮唑醛。此反应往往仅需要30分钟,而且对于β位位阻较大的丙烯醛,反应收率也较高。3.有机叠氮化合物与α-烷基丙烯醛的[3+2]环加成反应烯胺醛类化合物是在现代化学领域中,一种合成五元双氮杂环、六元氮杂环以及稠杂环类等多种化合物的重要中间体,并且它们在构造复杂生理活性分子中往往发挥关键作用。但是目前合成α-取代丙烯醛和α,β-双取代丙烯醛具有挑战性。在加入三氟甲磺酸的催化下,一系列α-烷基丙烯醛、α-烷基-β-烷基丙烯醛以及α-烷基-β-芳基丙烯醛,与有机叠氮化合物发生化学反应,高选择性、高收率(高达93%)地合成了烯胺醛类化合物。