1922年，Demyanov等人第一次制備分離了環丙烯分子。作為最小的環狀烯烴，環丙烯是一類較易制備的，具有高張力的化合物。環丙烯分子的張力為228 kJ/mol，大大高于環丙烷的118 kJ/mol，這使得該化合物具有極高的反應性以釋放環張力，從而發生普通烯烴和環丙烷所不能發生的反應，對其反應性能研究也更具挑戰性。環丙烯在發生Diels-Alder反應時釋放110 kJ/mol的張力，是一類極為優秀的親雙烯體。雖然環丙烯的π鍵較弱，但是其碳=碳雙鍵卻有著較短的鍵長(1.296?)，表明了其電子云排布的彎曲交蓋。對三十四類環丙烯化合物的結構研究表明，環丙烯的不飽和碳為sp1.19雜化，具有強烈的s (43%)軌道特性，在某些程度上可以看做炔基的等價物;其飽和碳為sp2.68雜化，也具有相對較強的s軌道特性(圖1)。
中科院上海有機化學研究所金屬有機化學國家重點實驗室施敏課題組長期從事于高張力分子的反應研究，對于一類環丙烯化合物的開環串聯反應進行了系統的研究，通過各種催化劑可以合成各種結構新穎的化合物(圖2)。相關研究工作可見：Org. Lett. 2007, 9, 117-120; Chem. Eur. J. 2008, 14, 10219-10222; Chem. Commun. 2009, 1392-1394; Chem. Eur. J. 2009, 15, 7543-7548;Org. Lett. 2009, 11,5278-5281; Org. Lett. 2010, 12,4462-4465; Organometallics 2011, 30, 627-632.
由于在該領域長期的工作，施敏研究員應邀在2011年的Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 5534-5563中對于環丙烯張力分子的制備和反應新模式進行了總結。只要打開環丙烯分子的張力鎖，你就可以獲得新化合物。
該研究工作得到國家自然科學基金委、中國科學院、科技部和上海市科委的資助。
圖1 環丙烯化合物
圖2 環丙烯化合物的反應模式
圖3 多取代環丙烯張力分子合成的新發展
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