磺酰肼和酰肼都是重要的肼衍生物,被广泛地应用于有机合成、结构鉴定等方面。我们以前发现磺酰肼可以作为芳基化试剂或硫醚化试剂,酰肼可以作为芳基或酯基化试剂。在此基础上,我们发展了 TfNHNHBoc作为新型的三氟甲基化试剂与烯烃发生双官能团化反应、作为新型的三氟甲硫基化试剂与吲哚反应以及酰肼被苯炔活化而促进的Curtius-类型重排反应,从而拓展了肼衍生物在有机合成中的应用范围。本论文分为四章第1章磺酰肼和酰肼的反应研究进展我们从磺酰肼通过断裂C-S键作为芳基来源出发,综述了磺酰肼作为芳基化试剂的反应。随后我们对磺酰肼通过断裂S-N键作为硫源参与的Csp2-H硫醚化反应进行综述,并对磺酰肼在金属催化下的硫醚化反应进行介绍。最后,我们对酰肼参与的反应进行综述。第2章TfNHNHBoc作为新型的三氟甲基化试剂参与的烯烃双官能团化反应以往三氟甲基化试剂室温下为气态难以操作,或者结构复杂合成困难,或者反应活性低需要大量试剂和较长反应时间等。我们首次报道了 TfNHNHBoc作为新型的三氟甲基化试剂的反应,使用5 mol%的CuCl作为催化剂,NaCl作为Cl源,TBHP作为氧化剂,DMSO/H20作为溶剂,室温下在5分钟内就能快速与烯烃发生氯化三氟甲基化反应。简单将CuCl换为CuBr, NaCl换为NaBr,就可以顺利得到溴化三氟甲基化产物。随后,我们使用自行设计的三氟甲基化试剂TfNHNHBoc与N-芳基丙烯酰胺在无金属条件下合成三氟甲基取代的氧化吲哚,TfNHNHBoc用量为1.2当量,反应只需使用K2S2O8作为氧化剂就可以快速高效进行。我们对反应机理进行研究,认为这类反应是通过一个自由基过程进行的。第3章TfNHNHBoc作为新型的三氟甲硫基化试剂与吲哚的反应以往报道中,吲哚的三氟甲硫基化反应需要使用沸点低毒性高的CF3SCl、结构复杂的N-SCF3或O-SCF3试剂、或者需要使用大量还原剂等。我们成功将自行设计的TfNHNHBoc作为一种三氟甲硫基化试剂参与到反应中,反应使用10 mol%的CuCl作为催化剂,DMSO作为氧化剂,CH3CN作为溶剂。TfNHNHBoc能够通过自生肼基将砜基还原为硫基,不需要额外加入还原剂就可以顺利作为一种三氟甲硫基化试剂与吲哚反应,吲哚2, 4, 5, 6, 7位上均可以连有取代基,吡咯类化合物也能顺利进行三氟甲硫基化反应。第4章酰基在苯炔活化下的重排反应我们使用苯炔在温和条件下诱导酰肼重排为异氰酸酯后,与醇直接得到氨基甲酸酯。反应适用范围很宽,一级醇、二级醇均能顺利反应。体系官能团容忍性极好,烷基酰肼、芳基酰肼和杂环酰肼反应都能得到很高产率。我们对羰基α-位手性进行研究,反应过程中手性保持。N和S等亲核试剂能够参与反应得到相应的脲和氨基甲酸硫酯。