据史学家考证，大小关伏击战还创下新四军首次生俘日军的战绩①。
诚然，新四军为配合武汉会战，曾经在安合公路上设伏不止大小关伏击战这次。桐城沦陷后，新四军4支队继续在合安路大关段等地抗击日本侵略者，仅1938年9月，就在大关打了几次伏击战。
据统计，除大小关伏击战后，在安合公路上设伏的还有：
9月19日，4支队特务营一部在大关伏击日军，毙敌4名，夺回一批被日军抢掠的民间物资。
9月29日，4支队直属队又在大关地段设伏，毙敌6名，俘敌3名，毙敌战马10余匹。
白沙岭(现属大关镇大关街与卅铺街之间，206国道合(肥)安(庆)公路东侧)山坡隐蔽，岗陇起伏，公路两侧树密，电话杆架有电线，敌驾车来去，旁若无人。
某日，新四军埋伏于附近山巅，在公路弯曲处伐树拦截，且网以电线。敌兵车至，不能前进，停车取障碍物。新四军伏兵火力迸进，日兵迎枪还击。由于新四军兵少力单，弃之而走。后暴雨倾盆，附近有居民被鬼子屠戮，山深雨大，敌退之，民多幸免。此次伏击，毙敌三人，人们拍手称快。
有一阵子，日兵见新四军久去，日日驾车数辆于大关公路间，新四军星夜由舒城翻岐岭至，伏于公路深谷间，敌军隆然闯入，伏兵万弹齐发，如暴风骤雨。敌人未防备，相率下车，鬼嘶神嚎，进行抵抗，新四军退去，鬼子退转三十里铺。是役，鬼子死伤不少，由于鬼子将死伤者全用车子拉走，未能统计到数字。
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注①众所周知，抗战期间俘虏一名日军相当困难，由于日军深受武士道精神毒害，宁愿冲锋自杀也不愿意被俘，所以在战争初期，很少能俘虏到日军。即便在平型关大捷中，八路军也没俘虏到日军，直到1937年11月，八路军在广阳伏击战中才首俘日军。
那么，新四军首俘日军是在哪一战呢？一直以来，学界对新四军首俘日军之战说法不一。有1938年7月新四军在金坛首俘日军之说；有1938年6月28日新四军一支队在镇江竹子岗首俘日军之说；但大多认为新四军首俘日军之战是1938年6月16日桐城大小关伏击战。
新四军权威资料：由新四军战史编辑室出版的《新四军战史》。按战斗时间顺序，1938年5月12日新四军第四支队9团在巢湖蒋家河口伏击日军第六师团坂井支队巢县守备队，全歼日军20余人；1938年6月15日，粟裕率先遣支队进抵南京至镇江间铁路上的下蜀街，破坏铁路一段；1938年6月16日新四军第四支队8团在皖中舒城、桐城间的大关、小关伏击日军，毙日军23人，俘1人。从时间顺序上看，大小关伏击战应为新四军首俘日军之战。
另据《中国抗日战争全景录安徽卷》记载：“1938年6月16日傍晚，当日军一支运输队驶入舒桐公路段的大关和小关时，遭到预先埋伏在公路两侧的新四军第四支队第8团第2营袭击，当场毙伤日军23人，俘虏1人。”（8团1营3营都参加了战斗，其中1营3营负责掩护，2营6连负责主攻。）
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