本论文着眼于存在普遍，结构简单，易于制备的单羰基活化的环丙烷类化合物的反应性能研究，发展了几个基于单活化环丙烷化合物的有机合成方法学，这些反应都具有原料易得，实验操作简单的特点，其中很多产物结构比较重要，而且很难用其他方法合成，更有些产物具有全新的结构，尚属首次合成方面的报道。本论文总体分为酮羰基和酰胺羰基活化的环丙烷两个部分进行了分别的讨论：　　 在第一部分的工作中，首先我们利用水可以在路易斯酸作用下对简单的环丙基酮进行亲核开环加成的特点，发展了一个从简单易得的环丙基酮出发，合成2-(2-羟乙基)-1，3-二芳基丙烯酮的新方法。并且通过使用路易斯酸TESOTf作为促进剂同时又提供羟基保护基团的办法，成功地抑制了产物二聚的发生，并且提高了反应的顺反选择性，得到了E式异构体为主的产物。　　 接下来，我们又发现一个从环丙基芳基酮和具有活化羰基结构的α-酮酸酯出发，合成5,6-二氢吡喃-2-酮化合物的新方法，该方法具有底物适用性广，产率高的优点。进一步机理研究表明，该反应是水对路易斯酸作用下的环丙基酮亲核进攻开环，以及随后的Aldol缩合和酯交换三个反应串联发生的结果。在使用α-酮酸代替相应的酯后，能够使反应在催化量质子酸的作用下顺利进行。选用全氟辛磺酸作为催化剂后，将该超强酸催化的高效的5,6-二氢吡喃-2-酮的合成方法成功地转移到含氟两相体系中进行，该反应体系与在有机相中具有同等的底物适用性和相当的产率，而且含有超强酸催化剂的氟相可以通过简单相分离回收后再利用，在重复使用5次后，不会引起反应产率的明显降低。　　 我们还系统地研究了脂肪族环丙基酮与α-酮酸酯的反应，这类反应一般是给出四个产物的复杂体系，通过对机理的分析，我们得知螺-γ-内酯和另外三种产物是反应中间体γ羟基酮中不同位点Aldol反应的产物。采用底物控制的办法，抑制反应过程中所需要的水的生成，可以达到选择性地合成螺-γ-内酯和另外三种产物的目的。其中螺-γ-内酯是一种常见，而且用处广泛的结构单元，本方法为该类化合物的合成提供了一条简便，高效，立体选择好的方法。　　 此外，我们还发现在路易斯酸的作用下，磺酰胺可以实现对环丙基芳基酮的亲核开环反应，以中等的产率得到相应的氨氢加成产物。当延长反应时间到2-3天时，该加成产物可以继续发生进一步的分子内的关环和N-磺酰基团的脱除，以中等到良好的产率生成单一5-芳基-3,4-二氢吡咯产物。　　 在第二部分有关酰胺羰基活化的环丙烷的研究中，我们发现PPh3/CX4可以作为一个方便有效的脱水试剂用于1，3,4-噁二唑类化合物的合成。对于含有环丙基的酰肼化合物，在该反应条件下，能够观察到明显的卤素效应，使用PPh3/CCl4时可以高产率地得到相应环丙基保留的脱水关环产物1，3,4-噁二唑，而使用PPh3/CBr4或者PPh3/CI4作为脱水试剂时，则可以单一地生成相应的脱水后继续发生卤素开环加成的产物，有关这类试剂用于单活化环丙烷开环反应的报道尚属首次。　　 另外，我们通过使用PPh3/CX4混合试剂把简单的环丙基酰胺化合物转化成活性更高的卤代亚胺的办法，发展了一个方便地合成N-取代吡咯烷-2-酮的新方法。机理研究表明，反应中发生了卤素负离子对含有环丙烷结构的卤代亚胺中间体的亲核进攻以及随后的分子内的关环反应。而且实验结果表明，相连的碳上含有两个电负性较大原子的单活化环丙烷结构具有相对较高的开环活性。　　 最后，我们从简单的邻位羟基取代的环丙基酰胺底物出发，通过简单的反应条件控制，实现了对环扩大产物和苯并噁唑产物的选择性合成。