異腈是腈類化合物的異構體，其官能團是異氰基，含有較為穩定的二價碳結構單元，性質獨特，容易發生α-加成（也稱為類卡賓反應性）、插入反應（包括自由基插入和碳-金屬鍵插入）、α-碳攫氫的碳負離子反應和聚合等反應。因此，異腈類化合物廣泛應用于有機合成化學、組合化學、配位化學和材料化學等領域。
就有機合成領域而言，異腈是一類重要的合成中間體，廣泛地應用于多組分反應（如：Passerini和Ugi反應）合成酰胺類化合物和雜環化合物。目前所報道的異腈參與的反應，大多是基于異氰基的類卡賓、插入反應和α-碳負離子等性質。瑞士洛桑聯邦理工學院祝介平教授課題組在異腈與炔丙胺的[3+2]環加成反應中實現了異氰基作為極化三鍵的特性（Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 1293–1297）。因此，研究異氰基的新反應性，發展基于異腈的新反應，對于異腈化學乃至雜環化合物的合成研究具有重要意義。
徐顯秀教授課題組一直致力于異腈的環合反應研究，發展了基于活潑亞甲基異腈的雙環化反應，為吡咯里西啶（Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 2868–2872）、吲哚里西啶（Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 9271–9274）和橋聯雙雜環（J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 1775–1777）提供了新穎的合成方法。最近，該課題組先后報道了兩種基于不同異腈的雙分子交叉環合反應。一種是異腈與鄰烯基芳基異腈在加熱條件下發生的交叉環合反應1。該反應不需要任何催化劑或者堿就可順利進行，為吡咯[3,4-b]吲哚衍生物提供了高效、高原子經濟性的合成新方法。該課題組與張景萍教授課題組聯合進行了理論計算研究，DFT計算發現該反應經歷了兩分子不同異腈的碳-碳鍵偶聯，原位生成非對稱的1,4-二氮雜丁三烯中間體并與極化雙鍵發生分子內[3+2]環加成。
另外，日本東北大學的Yamamoto等人報道了活潑亞甲基異腈與芳基異腈的[3+2]環加成反應，實現了Cu催化下咪唑的合成(J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 10662–10663)。基于對異腈環合反應的持續研究，徐顯秀教授課題組報道了首例芳基或雜芳基異腈與α-取代的異氰基乙酰胺的[4+2]環化反應2，為喹啉酮、萘啶酮和鄰菲羅啉等功能性雜環化合物提供了簡潔、高效和高化學選擇性的合成方法。機理研究表明，該反應可能經歷雙分子異腈雜二聚生成α-酰胺基烯酮亞胺中間體，接著發生重排生成α-亞胺基烯酮，隨后發生6π電環化等多步串聯反應。該研究結果為官能團化的異腈在有機合成中的應用提供了新思路。這些成果發表在Angew. Chem. Int. Ed.上，兩篇文章的第一作者均為博士研究生胡忠燕。
