中环化合物在现代有机化学中占有着重要的地位，它广泛存在于各种天然产物和活性分子中。因此，对于中环化合物的合成具有极其重要的意义。然而由于其不利的跨环张力和熵效应，中环化合物的合成至今仍然是一个巨大的难题。本论文主要集中于金属铱/钌催化的烯丙基去芳构化及相关扩环反应的研究，并对其机理进行了深入的探讨，在此基础上，还实现了相关去芳构中间体的构建和新型的迁移反应。　　论文的第一部分工作中，通过对底物的巧妙设计，成功地实现了金属铱催化的烯丙基去芳构化及扩环反应，可以以中等到优秀的收率和优秀的对映选择性实现对各种取代的吲哚并氮杂七元环、八元环和九元环的构建。通过对机理的研究，认为该反应经历了串联的铱催化烯丙基去芳构化/retro-Mannich/水解反应的过程。通过中间体的原位还原实验，对这一反应机理进行了有力的佐证。进一步的研究表明，该反应的对映选择性主要由配体控制，而受底物上的手性中心影响较小。　　在第二部分工作中，实现了对吡咯衍生物的烯丙基扩环反应，可以以巾等到优秀的收率和优秀的对映选择性合成各种取代的吡咯并氮杂七元环和八元环产物。该反应的机理同样是经过了串联的铱催化的烯丙基去芳构化/retro-Mannich/水解反应的过程。通过该方法还可以实现四取代吡咯并氮杂中环化合物的合成，为后续的转化和药物筛选提供更多的选择。　　在第三部分工作中，主要通过铱催化的烯丙基取代反应，实现了对吲哚衍生物的去芳构化，以优秀的收率、对映选择性和非对映选择性合成了1-氮杂双环[2.2.2]辛烷骨架的衍生物。与此同时，该反应的实现也为吲哚扩环反应的机理提供了进一步的佐证。　　在第四部分工作中，通过铱催化的烯丙基取代反应，实现了吡咯的串联去芳构化/迁移反应，以中等到优秀的收率和优秀的对映选择性实现了对吡咯并氮杂六元环的构建。与以往从一个碳上迁移到另一个碳上的迁移反应不同的是，这里实现了氮亚甲基从吡咯2-位碳到1-位氮的迁移，大大拓展了对迁移反应的认识。　　在第五部分工作中，通过串联的金属钌催化的烯丙基去芳构化/retro-Mannich/水解反应的过程，实现了对吲哚/吡咯并氮杂中环化合物的构建。该方法与金属铱催化的吲哚/吡咯衍生物的扩环反应相比，条件更为温和，而且产物的收率更高，底物范围更广。