异腈是腈类化合物的异构体，其官能团是异氰基，含有较为稳定的二价碳结构单元，性质独特，容易发生α-加成（也称为类卡宾反应性）、插入反应（包括自由基插入和碳-金属键插入）、α-碳攫氢的碳负离子反应和聚合等反应。因此，异腈类化合物广泛应用于有机合成化学、组合化学、配位化学和材料化学等领域。

就有机合成领域而言，异腈是一类重要的合成中间体，广泛地应用于多组分反应（如：Passerini和Ugi反应）合成酰胺类化合物和杂环化合物。目前所报道的异腈参与的反应，大多是基于异氰基的类卡宾、插入反应和α-碳负离子等性质。瑞士洛桑联邦理工学院祝介平教授课题组在异腈与炔丙胺的[3+2]环加成反应中实现了异氰基作为极化三键的特性（Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 1293–1297）。因此，研究异氰基的新反应性，发展基于异腈的新反应，对于异腈化学乃至杂环化合物的合成研究具有重要意义。

徐显秀教授课题组一直致力于异腈的环合反应研究，发展了基于活泼亚甲基异腈的双环化反应，为吡咯里西啶（Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 2868–2872）、吲哚里西啶（Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 9271–9274）和桥联双杂环（J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 1775–1777）提供了新颖的合成方法。最近，该课题组先后报道了两种基于不同异腈的双分子交叉环合反应。一种是异腈与邻烯基芳基异腈在加热条件下发生的交叉环合反应1。该反应不需要任何催化剂或者碱就可顺利进行，为吡咯[3,4-b]吲哚衍生物提供了高效、高原子经济性的合成新方法。该课题组与张景萍教授课题组联合进行了理论计算研究，DFT计算发现该反应经历了两分子不同异腈的碳-碳键偶联，原位生成非对称的1,4-二氮杂丁三烯中间体并与极化双键发生分子内[3+2]环加成。

另外，日本东北大学的Yamamoto等人报道了活泼亚甲基异腈与芳基异腈的[3+2]环加成反应，实现了Cu催化下咪唑的合成(J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 10662–10663)。基于对异腈环合反应的持续研究，徐显秀教授课题组报道了首例芳基或杂芳基异腈与α-取代的异氰基乙酰胺的[4+2]环化反应2，为喹啉酮、萘啶酮和邻菲罗啉等功能性杂环化合物提供了简洁、高效和高化学选择性的合成方法。机理研究表明，该反应可能经历双分子异腈杂二聚生成α-酰胺基烯酮亚胺中间体，接着发生重排生成α-亚胺基烯酮，随后发生6π电环化等多步串联反应。该研究结果为官能团化的异腈在有机合成中的应用提供了新思路。这些成果发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，两篇文章的第一作者均为博士研究生胡忠燕。