自然界中生物活性较高的天然产物大多都以多环化合物作为其骨架或者骨架的组成单元。因此，对于现代合成有机化学来说，要高效地合成这些多环天然产物和其类似物，就要发展高效、普适性广的合成方法来构建骨架复杂的多环化合物。基于这一原因，发展合成环状化合物的新反应和新方法成为现代有机化学和药物化学研究领域的核心研究方向之一。目前世界各地有很多研究课题组在从事这一方面的工作。本论文的工作围绕发展的1-取代环丙烷衍生物参与环加成反应的方法学展开，并利用密度泛函理论的方法研究它们的反应机理。本研究分为两个部分：　　第一部分研究了一价铑催化的1-取代乙烯基环丙烷在手性双膦配体参与下发生的分子内不对称[3+2]环加成反应，高选择性的生成具有四级桥头碳原子的5/5-并环结构。在此不对称[3+2]反应中，乙烯基环丙烷中的环丙烷结构单独作为三碳组分参与反应。并且，此类[3+2]环加成反应是不含活化基团的乙烯基环丙烷衍生物在一价铑作用下作为三碳组分参与不对称环加成的首例报道。作者还运用密度泛函理论对一价铑催化的1-取代乙烯基环丙烷不对称[3+2]环加成反应进行机理研究，阐明了反应的详细过程和能量信息。研究结果表明，在该反应的催化循环中，炔烃插入反应是决速步，并决定了反应的对映选择性。作者的研究第一次以密度泛函理论计算的方法详细研究了一价铑催化下乙烯基环丙烷作为三碳组分的不对称环加成反应的机理。　　第二部分发展了一价铑的催化下1-取代乙烯基环丙烷与两分子一氧化碳发生形式上[5+1]/[2+2+1]环加成反应，一步构建桥头具有连续四级碳中心的多官能化5/5/6-三环角环化合物。在此形式上[5+1]/[2+2+1]环加成反应中，乙烯基环丙烷中的环丙烷结构作为五碳组分参与反应，一步发生两个羰基插入反应构建角三环体系，这在有机合成中是比较少见的。作者运用密度泛函理论对一价铑催化的1-取代乙烯基环丙烷形式上[5+1]/[2+2+1]环加成反应进行机理研究，阐明了反应的详细过程和能量信息。研究结果表明，在该反应的催化循环中，炔烃插入反应是决速步;但一氧化碳的插入步骤决定了反应的化学选择性，即1-取代乙烯基环丙烷上的炔基取代基效应决定了是发生形式上[5+1]/[2+2+1]环加成反应还是[(3+2)+1]环加成反应，而且作者还解释了乙烯基环丙烷上的炔基取代基对反应的化学选择性的影响。通过对乙烯基环丙烷衍生物环加成反应的研究，不仅丰富了关于三元环的有机合成化学，而且希望对其机理研究的结果可以让大家更深刻的了解和认识铑催化的环丙烷环加成反应的实质，推动三元环化学的发展。