本论文以结构新颖的桥环、螺环、稠环化合物的合成为研究目标.在总结这些化合物合成方法基础上,结合本组的研究工作,从廉价易得的底物出发,通过串联的重排或环加成反应,高效简捷地合成了具有潜在药物活性或合成应用价值的结构单元。本论文主要分为以下四章：第一章分别从反应类型和产物结构出发,对近期不同环状化合物的合成研究进行了综述。介绍了近年来有关桥环、螺环化合物以及螺环、稠环氢化呋喃类化合物的合成报道。第二章基于本研究组在1,6-烯炔环化反应方面的工作基础,系统的设计并发展了一个新颖的串联环加成反应。该反应在Cu的催化下,成功地实现了1,6-烯炔分子内的交叉环加成反应,为双环[3.1.1]骨架的构建及相关多环化合物的合成提供了高效简捷的方法。第三章以喹啉胺为催化剂成功地发展了α-插烯酮醇的不对称epoxidation/semipinacol串联反应。该反应以99%的ee值生成多取代的螺环烷酮化合物。该类产物包括三个含氧官能团,一个α-羟酮结构和一个全碳季碳中心,其独特的结构广泛存在于许多重要的天然产物中。第四章以铑为催化剂,通过对Lewis酸的选择,成功地发展了一类可调控的α-呋喃醇的重排合环反应,实现了对螺环烷和稠环烷氢化呋喃骨架的选择性构筑。该方法有可能为含有该结构单元的天然产物提供新的合成策略。串联反应在不同类型桥环、螺环化合物合成中的应用研究,不仅丰富了有机合成方法学,对相关天然产物的骨架构建提供了可参考的方法及策略。