本论文主要围绕亚硝基-烯反应的化学反应特性,设计并发展新的合成方法,并将其应用于天然产物的合成中。天然产物及含氮杂环化合物在药物研发中具有重要作用,发展高效的合成方法对发现新的先导化合物具有重要意义。本论文选取天然产物溴吡咯生物碱manzacidins、clathramides和含氮杂环1,3-苯二氮?衍生物作为研究对象,探索不同类型的亚硝基-烯反应在具有含氮季碳中心结构的天然产物中的应用,并拓展该反应的底物类型。本论文的第一部分工作为探索亚硝基-烯环化反应的立体选择性,以高度非对映选择性亚硝基-烯环化反应获得带有季碳中心的γ-内酰胺。通过亚硝基-烯反应构建含氮季碳中心之后,来自γ-酰胺的N-H基团与羰基发生分子内氢键的相互作用促进了对三取代烯烃的选择性,通过椅式过渡态进行“烯”反应。随着实验的推进,本课题组发现位阻基团（NBn2）可能被迫进入五元环包络构象中的假平伏键位置,得到高度立体选择性的亚硝基-烯环化产物。因此通过这种简便高效的方法,构建了关键的Ohfune中间体,完成了rac-Manzacidin A和C的形式合成。本论文的第二部分关于clathramides的合成研究。从γ-内酰胺关键中间体出发,设计生物碱clathramides的合成策略。这一合成工作中的挑战在于构建咪唑五元环,这项工作还在进一步研究中。本论文的第三部分工作为利用7-endo型亚硝基-烯反应构建1,3-苯二氮?类衍生物的合成方法学研究。从市售的含不同取代基的邻氨基苯乙酮系列化合物出发,将其转化为羟肟酸后,在CuCl₂/H₂O₂体系下,发生7-endo型亚硝基-烯反应,生成1,3-苯二氮?类化合物。