镓是IIIA元素,关于元素镓在有机合成中的应用直到最近十几年才有了突破性进展。三氟甲磺酸镓是一个重要的镓金属盐,在有机合成中表现出强路易斯酸性。本论文第一部分研究了三氟甲磺酸镓催化邻苯二胺和两分子酮反应高产率合成1, 5-二氮杂卓,并发现三氟甲磺酸镓同样可以催化α,β-不饱和酮和邻苯二胺或邻氨基苯硫酚反应,高效合成1, 5-二氮杂卓以及1, 5-硫氮杂卓,研究结果为这些化合物的合成提供了一种新的催化体系。产物结构经核磁共振谱、质谱和单晶衍射等得到证实,在此基础上提出了合理的反应机理。我们已经报道了醋酸锰可以氧化产生膦自由基,和芳烃、杂芳烃反应合成得到芳基膦酸酯以及杂芳基膦酸酯,本论文第二部分研究了在同样的反应体系中,膦自由基对不饱和烯烃的加成。实验证明膦自由基可以和α,β-不饱和酮发生反应,首先膦自由基选择性地加成到酮的α位,然后生成的自由基中间体经过醋酸锰的进一步氧化,脱去一个氢自由基形成双键,膦自由基加成有很好的选择性,反应没有发生在芳环上。在此基础上研究了膦自由基对不饱和酯、不饱和硝基化合物的加成,发现反应规律一致。研究结果表明醋酸锰促进的亚磷酸酯与α,β-不饱和酮、酯及硝基烯的反应条件温和、具有很好的选择性、产率很高、操作简单。产物的结构经核磁共振谱、质谱等得到证实。