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作为医药和有机合成中间体,杂环化合物的合成一直受到人们的广泛关注,尤其在多功能化合物的合成或天然产物的合成中。N-取代吡啶酮类化合物具有多方面的生理活性,如杀菌、镇痛、抗肿瘤和治疗帕金森氏症等。由于这类吡啶酮化合物具有很强的配位能力,能与铁等金属离子配位,对治疗地中海贫血症有很好的疗效。它们的衍生物还可以开发成具有识别功能的药物前体。二硫缩醛/酮是一类重要的有机合成中间体,自1885年被首次合成以来,在有机合成,尤其是多步合成和药物合成中有重要和广泛的应用。它既可作为羰基的极性翻转试剂,还可以在反应中提供硫源,作为硫醇的替代试剂,后者为避免硫醇的使用提供了有效的方法。近十年来,我们研究组一直致力于α-羰基二硫缩烯酮的合成与应用研究,取得了一系列研究成果,合成出了多种多取代的杂环化合物,提出了一系列新颖的合成方法。本论文的研究工作主要结合α-羰基二硫缩烯酮类化合物的特殊性质,开发出了新型的含氮杂环化合物,工作主要有以下三方面:1.根据文献报道的合成方法,对α-羰基二硫缩烯酮的合成进行了拓展,合成了2种新的α-羰基二硫缩烯酮化合物。2.发现了一类新的N-取代吡啶酮化合物,并给出了一种以α-羰基二硫缩烯酮氮芳基取代丁酰胺类化合物和N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(DMFDMA)为原料,高效一锅法合成N-取代吡啶酮的新方法。且该方法操作简单、条件温和、产物易于分离、产率高,利用该方法合成同类化合物的可扩展性高。3.运用量子化学方法,对E-5-二甲氨基-2-(1,3-亚乙二硫)亚甲基-3-羰基-4-烯基苯基戊酰胺和E-5-二甲氨基-2-(1,3-亚乙二硫)亚甲基-3-羰基-4-烯基苯基戊酰胺氮负离子的电荷分布(NBO)情况进行了量化计算分析,结合实验中获得的反应中间体,探讨了N-取代吡啶酮的合成机理。总之,我们发现了一类新的吡啶酮化合物,给出了其合成方法,该方法简单、条件温和、反应快速、产率高。因此,这类新的吡啶酮化合物在基础研究和实际应用中都具有较好前景。