近年来，酰胺化合物中的C-N键发生断裂，与其它反应物发生交叉偶联反应，引起了人们的巨大关注。鉴于酰胺在有机化学和生物学中的核心地位，这些新方法可能具有深远的影响。随着几种经典的非平面桥联内酰胺的问世，扭曲型酰胺领域得到了快速的发展。该领域比较著名的扭曲型酰胺是由Kirby课题组和Stoltz课题组分别独立合成的1-氮杂-2-金刚烷酮和2-奎宁环四氟硼酸盐，这两种化合物的扭曲角度达到了90°。本文主要研究基于C-N键断裂的非桥联的扭曲型酰胺的反应，并探究其在药物中的应用。本文主要分为四个部分:
　　1.基于C-N裂解的扭曲型酰胺的分子间傅克酰基化反应。本章我们以N-酰基-戊二酰亚胺为底物，以苯作为溶剂，三氟甲磺酸(TfOH)为催化剂，在室温下反应15小时，以中等到较好的收率得到酮。在优化的反应条件下总共得到21个酮化合物(产率50-95％)。该反应具有良好的官能团耐受性，而且避免使用敏感的有机金属试剂和昂贵的过渡金属催化剂。从概念上讲，这种酸促进扭曲型酰胺的反应，可以在温和的、无金属参与的条件下发生，在酰化试剂方面提供了更多的选择。
　　2.Sc(OTf)3催化扭曲型酰胺合成酸酐的反应。两分子N-酰基-戊二酰亚胺在水的存在下，通过Sc(OTf)3催化，一步转化为酸酐，而没有使用额外的亲核试剂，以58-87％的产率得到6个酸酐化合物。这一反应的成功说明了以戊二酰亚胺为骨架的扭曲型酰胺，比羧酸酸酐更加活泼。机理研究表明，催化剂的配位是诱导C-N键活化的关键步骤。这一反应方法进一步突出了扭曲型酰胺在有机合成中的作用。
　　3.N-酰基-戊二酰亚胺与胺的转酰胺化反应。本章我们以N-酰基-戊二酰亚胺为底物，三乙胺为碱，二氯甲烷为溶剂，在室温下与胺反应15小时得到22个转酰胺产物(产率60-98％)。多种胺及官能团在该反应条件下都能耐受，包括那些在金属催化条件下的转酰胺化反应中有问题的亲电底物。机理研究表明酰胺键扭曲，四面体中间体的热力学稳定性以及戊二酰亚胺基团的离去能力是控制该反应过程的因素。
　　4.无金属参与的、基于C-N键裂解的N,N-二取代酰胺的转酰胺化反应。本章我们分别以N-酰基-N-Boc-胺和N-酰基-N-Ts-胺为底物，在室温下进行转酰胺化反应。在优化后的反应条件下总共得到38个转酰胺产物(产率65-98％)，所有的新化合物通过NMR、HRMS等方法进行了结构验证。该反应通过合理修饰的酰胺键与亲核加成机理的组合以及所得四面体中间体的热力学裂解这两步程序，在温和条件下完成了具有挑战性的N,N-二取代酰胺的转酰胺作用。