二十世纪八十年代初从金星蕨科肿足蕨属植物山东肿足蕨(Hypodematium sinense Iwatsuki)全草中分离得到一种微量生物碱类化合物,命名为肿足蕨碱(Hypodematine)(1),利用谱学方法鉴定了其结构。为进一步验证并修改天然肿足蕨碱的结构,本论文对该结构进行了全合成研究,并利用单晶X-衍射的方法对合成的化合物进行了结构鉴定,确定合成的化合物为2-位苯基取代的苯并氮杂环辛四烯类化合物。本论文的主要工作如下：(1)应用格氏试剂条件下的贝克曼重排反应合成了肿足蕨碱,经多条路线筛选,由间甲氧基苯甲醛作为起始原料到目标化合物的全合成,共包括九步主要反应,总收率为47.1%。通过X光衍射确定氮杂环辛四烯的结构和构象。对两种来源的肿足蕨碱的核磁数据进行了比较。(2)用以甲磺酸基为离去基团的消去反应的新方法制备了极不稳定的茚酮类化合物和茚酮肟甲磺酸酯。(3)制备了系列茚酮肟甲磺酸酯,并研究其在格氏试剂条件下的贝克曼重排反应,分别用芳香和非芳香格氏试剂与底物进行了反应,制备鉴定了6个取代物。(4)合成了噻吩环庚三烯酮肟甲磺酸酯并进行了贝克曼重排反应的研究,得到3个取代产物和两个开环化合物,并对反应可能的机理进行了探讨。(5)对萘环稠合的环庚三烯酮肟甲磺酸酯进行了重排反应的研究,分别用芳香和非芳香性格氏试剂与底物进行了重排反应,其中非芳香性格氏试剂与底物的反应产物为取代产物。芳香性格氏试剂与底物的反应产物既有重排产物也有非重排产物。(6)在对萘环稠合的环庚三烯酮肟甲磺酸酯进行重排反应的研究中发现,通常认为活性较低的对氟苯基溴化镁与底物发生了完全重排反应,相反活性较高的对甲氧基苯基溴化镁与底物发生了完全取代反应。这与苯并七员环的重排反应规律相反,从而得出亲核试剂在贝克曼重排反应中与底物的重要性是一样的,并无主次之分。(7)研究比较了苯并七员环酮的胺缩合物和苯并氮杂环辛四烯类化合物的谱学差异,并用二维谱对化合物C,H进行了归属。给出了两类化合物的核磁共振谱学的特征,为以后此类化合物的结构解析提供了有力的支持。(8)我们还专门研究了甲磺酸酯的稳定性,将磺酸酯在乙醇中回流,得到了脱去甲磺酸基的内酰胺重排物,从而对马志博博士提出的重排理论提供了有力的辅助。(9)本文首次对与不饱和系统相连的肟的甲磺酸酯在脂肪族格氏试剂下进行反应,虽然没有重排反应产物生成,但是对以后的工作有重要的借鉴意义。(10)通过合成品肿足蕨碱的波谱及X-ray数据分析并与文献所报告的天然肿足蕨碱数据对比,确证天然肿足蕨碱的结构为N-苯基-2-萘胺。(11)在对所合成的部分化合进行了药理活性筛选,发现茚酮类化合物有较高的抗肿瘤活性。此类化合物很有作为潜在的先导化合物的基本条件。本课题合成了160多个化合物(共含76个新化合物),其中有45个化合物和重排有关,与重排相关的化合物都经过了1H-NMR,13C-NMR, H-H cosy, HSQC, HMBC, HRMS IR等方法确定了结构.