能发生一系列的特定官能团共价结合的化学反应,被用来在进行对细胞及活体内生物大分子的精准化学标记或人工调控,且该反应的反应子不与生物体内的其它官能团发生反应,则该反应为生物正交反应,这一系列方法的探究具有重大意义,所以一直是化学家和生物化学家的关注对象。本文新开发出了一种无金属催化剂参与的环张力驱动的新型生物正交反应,采用了环庚烯酮这个能在紫外光激发下和叠氮化合物进行[3+2]反应的策略。环庚烯酮这个反应子是之前在进行全合成时无意中发现的。因其具有独特的光激发性从而得到关注并把它设计成一种新型的光激发无金属催化剂参与的生物正交反应的标签化合物,本文主要介绍以下几个方面:1、详细介绍生物正交反应的发展史和叠氮参与的[3+2]反应的发展史。2、环庚烯酮化合物能在紫外光下激发成反式过渡态使其具有很强的环张力再和叠氮化合物进行无金属催化剂参与的[3+2]反应的机理。3、通过底物的扩展发展出了反应情况最快最彻底的偕二甲基环庚烯酮结构以及最为合适的叠氮化合物。并且扩展了30个环庚烯酮底物,以及十余个叠氮底物。4、环庚烯酮又是一个比较好的Michael反应子,很容易和蛋白上的半胱氨酸,组氨酸这一类的含有亲核官能团的氨基酸反应从而造成很强的背景反应使该反应失去正交性,于是又通过了调节反应pH值或者环庚烯酮的位阻从而避免了这一背景反应,成功把这个新型反应发展成了生物正交反应。5、使用BSA蛋白为模型蛋白,通过对蛋白末端的特定氨基酸残基的功能化,成功的利用环庚烯酮生物正交反应子实现了蛋白质大分子的特异性标记。本文发展了一种新型的光可控的且无金属参与的生物正交反应,该反应具有很强的新颖性,且环庚烯酮廉价易得且在自然环境中稳定存在,这又使得该反应具有很强的实用性,本文初步实现了环庚烯酮的生物正交性,使得该反应具有很强的生物正交价值。