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近年来，有机催化化学发展迅速，作为一类重要的有机小分子催化剂，氮杂环卡宾在极性反转反应、环加成反应、聚合反应等研究领域都获得了广泛应用。但是，利用氮杂环卡宾的强亲核性，对其催化的加成反应研究较少。本文以氰基甲酸乙酯和乙酰氰代替剧毒的氢氰酸(HCN)、三甲基硅烷基氰(TMSCN)为氰源，对氮杂环卡宾催化下，醛、酮、亚胺等亲电试剂的氰基化反应进行了系统研究，发展了有机催化氰基化反应的新方法。
论文第一部分对醛的氰基化反应进行研究，首先使用氮杂环卡宾催化醛与氰基甲酸乙酯的氰基化反应，经过反应条件的优化发现催化剂用量仅为1 mol％时，反应在很短的时间内定量完成，19个底物醛均能较好的进行反应，其中产率最高可达99％。当氰源为乙酰氰时，催化剂用量增加至10 mol％时，18个底物醛能很好的反应，产率最高90％，两种反应产品经进一步衍生化均能得到α-羟基腈。
论文第二部分对亚胺的氰基化反应，即Strecker反应进行研究，首先合成14个亚胺原料，并进行亚胺氰基化反应条件的优化，使用优化后的条件进行亚胺的Strecker反应，氰基甲酸乙酯和乙酰氰都能与芳香亚胺、脂肪亚胺发生Strecker反应，氰基甲酸乙酯的产率最高达到93％，乙酰氰产率最好的为76％。
论文第三部分对酮、酮亚胺等能够产生季碳中心的亲电试剂的氰基化反应进行研究。在前期研究基础上，探讨了酮及酮亚胺与氰基甲酸乙酯及乙酰氰的氰基化反应，苯乙酮在此反应体系不发生反应，因此引入α-酮酸酯、三氟苯乙酮及酮亚胺等活泼底物进行该反应。结果发现α-酮酸酯类能很好的与两种氰源进行氰基化反应，产率最高可达94％，而三氟苯乙酮类及酮亚胺的活性相对较差，产率较低。
综上所述，卡宾能够催化氰基甲酸乙酯及乙酰氰与各种亲电试剂的氰基化反应，以较高的产率得到α-羟基腈、α-氨基腈及含有季碳中心的氰化物等重要合成中间体，底物的普适性较好。