氮氧杂环化合物如异噁唑烷、异噁唑啉是一类非常重要的有机中间体，对生理活性物质的合成有着重要意义。[3+2]偶极环加成是合成氮氧杂环化合物的传统方法，但是，对于某些非官能化烯烃底物，这类反应在区域选择性或立体选择性方面表现出严重的局限性。钯催化烯烃的碳醚化反应能在“一锅”中同时形成碳－碳键和碳－氧键，实现烯烃插入/芳烃偶联这两个过程的串联。利用钯催化烯烃的碳醚化反应合成四氢呋喃已经有所报道。氮氧杂环化合物异噁唑啉的还原开环是构建β－羟基酮的一种重要方法。已经报道的开环方法采用Raney-Ni催化加氢、TiCl3、Mo(CO)6或SmI2-B(OH)3/H2O还原水解。然而这些方法均存在一定的不足，如操作繁琐、试剂不易储存、不经济或有双键存在时选择性不好等，极大地限制了这一方法的应用。　　 本课题将分子内烯烃的碳醚化反应用于羟胺底物，发展了一种钯催化下选择性地合成特定结构的异噁唑烷类化合物的新方法。通过对催化剂钯源和磷配体的仔细筛选，以及对反应温度、溶剂、碱、催化剂用量的优化，发现了以甲苯为溶剂，t-BuONa作碱，Pd2(dba)3为钯源，Xantphos为配体的体系，可以催化N-高位烯丙基羟氨与芳基溴的碳醚化反应，高立体选择性(非对映选择性最高达100：0)地合成3，5－二取代类型的异噁唑烷。我们还首次发现，催化剂中的磷配体能够反转立体选择性，从而可以控制生成的产物以3，5－顺式或3，5－反式为主。各种不同取代类型的N-高位烯丙基羟氨均能成功完成转化，证明了这种新方法的普适性和可靠性。　　 为了进一步的合成其它五元杂环化合物，本课题还将钯催化的分子内碳醚化反应用于刚性更强的肟底物。研究发现，将反应条件进行微调和优化后，该催化体系能成功应用于β，γ－不饱和肟与芳基溴的碳醚化反应，即在105℃下，以甲苯为溶剂，t-BuONa作碱，Pd2(dba)3(1 mol％)为钯源，Xantphos(2 mol％)为配体的反应条件，氮气氛围中密封反应高产率地合成了△2-异噁唑啉。在研究反应机理过程中，我们还设计实验证实了处于烯丙基异侧的肟羟基可以迅速地异构化为同侧，从而顺反式底物都能完成碳醚化反应。本文考察了各种不同取代类型的β，γ－不饱和肟与不同的芳基溴反应，结果均能成功完成转化，证明了这种新方法具有普遍意义。　　 本课题探索了所合成的△2-异噁唑啉还原开环构建β-羟基酮的新方法。通过对还原剂的大量筛选和对反应溶剂、温度的优化，首次发现以乙醇、水为混合溶剂，80℃条件下Fe/NH4Cl体系2～3小时就可以将△2-异噁唑啉还原开环为β-羟基酮。该方法具有很好的化学选择性，不还原共轭烯烃，这是以前报道的绝大多数方法所不具备的。我们研究了各种取代类型的△2-异噁唑啉的还原开环，结果表明这是一种具有较大普适性的简便而又经济的从△2-异噁唑啉出发合成β－羟基酮的新方法。本课题还进一步将这种还原方法与分子内脱水缩合设计成串联反应，探索了氮氧杂环化合物异噁唑啉的转化新途径。首次发现了以铁粉为还原剂的条件下△2－异噁唑啉向呋喃衍生物的转化过程，发展了合成呋喃衍生物的一种新方法。即以5－羟甲基△2－异噁唑啉为底物，在100℃下与Fe粉在CH3COOH－H2O混合溶剂中反应，发生N－O键还原/亚胺水解/脱水/缩合串联过程，“一锅法”高产率地生成了2－取代呋喃。　　 蛋白酪氨酸激酶的过度表达被认为是某些恶性肿瘤发生的原因，设计其受体的化学抑制剂就成为开发抗肿瘤药物的一个重要方向。根据目前已开发成功的蛋白酪氨酸激酶抑制剂的结构特点，本课题第二部分设计并合成了九个含哌嗪基脲结构片断的噻吩[3，2－d]嘧啶衍生物作为潜在的可逆酪氨酸激酶抑制剂，以及两个含胺基巴豆酰胺结构片断的吡咯[2，1－f]三嗪衍生物作为潜在的不可逆酪氨酸激酶抑制剂。这两类化合物结构新颖，水溶性较好，其抑酶活性的研究正在进行中。