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含有N-O键的五元不饱和异噁唑啉杂环骨架是重要的有机合成中间体和目标产物,该骨架同样广泛存在于天然产物和药物当中。而异噁唑啉骨架目前较为成熟的合成方法是通过氰氧化物和烯烃的Huisgen偶极环加成反应来实现,该反应虽然简单高效,但是却存在区域选择性不高的问题。我们课题组一直致力于利用自身氢转移策略来探索新的N-O键断裂的异噁唑烷重排反应,而研究中的一个重要问题就是获取高区域选择性和高非对映选择性的异噁唑烷中间体合成方法。在本论文中,基于亚硝酸叔丁酯对烯酮肟的活化作用,作者利用分子内自由基环化策略,高选择性的一步合成出带有不同取代基的异噁唑啉化合物,这类异噁唑啉化合物经过几步转化同样可以高选择性的转化成异噁唑烷化合物。论文研究内容主要包括以下三部分：1.利用亚硝酸叔丁酯作为自由基引发剂及一氧化氮源,以空气作为氧源,在不使用任何过渡金属或有毒的自由基引发剂条件下,将β,γ-不饱和酮肟转化成氧硝酸酯取代的异噁唑啉化合物,对双键实现了氧硝酸酯双官能团化反应。在该反应中,无论是带有或不带有官能团的脂肪基β-不饱和酮肟,还是带有强吸电子基团或强供电子基团的芳基β,γ-不饱和酮肟,都能得到非常高的产率。之后对硝酸酯取代基的性质进行了研究,发现其不但可以做为离去基团,在还原性条件下还可以发生还原断裂。并结合课题组之前的工作,将该产物高效的转化成顺式1,3-噁嗪啉骨架。2.利用亚硝酸叔丁酯作为自由基引发剂及氧化剂,以便宜易得的氯化铝作为氯源,同样未在任何过渡金属及毒性较强的自由基引发剂条件下,得到了自由基交叉偶联产物。从而对未活化双键实现了氧氯化反应,并发展了一种新型制备氯甲基异噁唑啉的方法。此外,对反应机理进行探究,证明了碳自由基中间体的存在,并通过捕获实验将氯自由基捕获。3.利用亚硝酸叔丁酯作为自由基引发剂及氮源,在添加剂及钌催化剂存在条件下,p,γ-不饱和酮肟高效的转化成氰基取代的异噁唑啉化合物,并对未活化双键实现了氧氮化转化。同样该方法具有广泛的官能团容忍性,反应产率也普遍较高。虽然该方法使用了过渡金属钌做为催化剂,但仍能以较低的催化剂使用量实现克级反应的转化。