硝酮作为有机合成化学中非常重要的1,3-偶极子,可以进行丰富的化学转化,从而构建各种各样的杂环化合物,因此,硝酮的合成也是有机合成中非常重要的研究课题。本论文主要研究在无过渡金属催化剂参与下,通过N-芳基化合成N-芳基硝酮,并对反应的普适性及芳基化的反应机理做了深入的探讨,在此基础上,进一步发展硝酮参与环加成和1,3-重排反应构建螺芴基哌啶-4-酮化合物。本文分三个部分:第一部分,发展了α,β-不饱和酮肟与二芳基碘盐反应进行直接N-芳基化合成α,β-不饱和N-芳基硝酮化合物的方法。探究了各种溶剂、碱以及反应时间对产物产率的影响。DFT化学计算表明:N-芳基化产物的形成是通过肟中的氧原子先进攻二苯基碘盐,形成的中间体经过四元环过渡态发生[1,3]-苯基迁移。而O-芳基化产物的形成是通过肟中氮原子进攻二芳基碘盐,然后通过四元环过渡态的[1,3]-苯基迁移。合成的α,β-不饱和N-芳基硝酮与联烯、异腈酸酯反应可以构建不同骨架的氮杂环化合物。第二部分,研究了吲哚酮肟选择性N-芳基化合成(Z)-N-芳基吲哚硝酮化合物的方法。发现使用二芳基碘盐,可以选择性地生成Z式硝酮。通过对底物的研究,发现反应底物适用性广,产率优秀。对照控制实验表明吲哚酮肟中的吡咯啉环和羰基在选择性N-芳基化中起到重要作用。反应可以高效地进行克级量制备N-芳基吲哚酮硝酮,为其转化为更有用的中间体奠定了基础。第三部分,研究了 9-芴基芳基硝酮与亚甲环丙烷的环加成与1,3-重排反应构建螺环芴基哌啶-4-酮的反应。分别研究了溶剂、温度对环加成反应和1,3-重排反应的影响。当以手性的亚甲基环丙烷参与反应时,我们发现重排产物的立体化学可以通过环加成反应得到控制。并且通过一锅法高产率的得到了螺环芴基哌啶-4-酮化合物。