过渡金属卡宾具有独特且丰富的反应性能,在有机合成中占有十分重要地位。近年来,新型卡宾前体的合成与转化吸引了化学家的研究兴趣。特别地,在合适的过渡金属催化下,三氮唑类化合物、3-重氮吲哚-2-亚胺类化合物等可以转化为α-亚胺金属卡宾中间体,接下来该中间体可以与亲核试剂发生反应,得到结构多样的含氮化合物。本文研究了 3-重氮吲哚-2-亚胺作为卡宾前体,在二价铑催化下形成α-亚胺铑卡宾中间体,随后与含O亲核试剂1-芳基取代烯丙醇反应,生成2-(3-芳基共轭二烯)-3-氧化吲哚产物。实验发现该反应条件温和,产率中等到良好,官能团兼容性较广。此外,还通过DFT理论计算探讨了该反应的机理。计算发现:生成α-亚胺铑卡宾中间体后,芳基烯丙醇底物中的羟基官能团比烯烃部分更容易与卡宾碳反应,进而羟基H原子从O上转移到亚胺N上形成含烯丙氧基的中间体。接下来,该中间体再发生克莱森重排得到重排中间体。最后,该重排中间体在催化剂阴离子促进下脱去TsNH2生成最终产物。另外,本文还研究了二价铑催化3-重氮吲哚-2-亚胺生成α-亚胺铑卡宾中间体,再与含N亲核试剂亚硝基类化合物作用生成硝酮的反应。该反应结合了吲哚骨架的药物应用性和硝酮中间体反应丰富性两方面的优势,使该反应的产物硝酮具有较大潜在研究价值。通过理论计算表明该反应是亚硝基上的N原子亲核进攻卡宾碳,直接一步生成硝酮产物结构。