β-炔酮类化合物具有多个反应活性位点,在构建天然产物、药物分子骨架方面,展现出独特的优越性。近年来,基于β-炔酮的[4+2]环加成反应深受有机工作者的青睐,而β-炔酮的自身氧杂环化的研究相对较少,因此本论文以β-炔酮为原料,与不同的具有亲电和亲核位点的试剂和自由基供体发生氧杂环化反应,简单高效地合成了螺缩酮、氧杂蒽和苯并异呋喃衍生物,共81例含氧杂环化合物。其研究内容如下:第一部分总结了β-炔酮类化合物的环化反应的研究现状。在总结这些文献基础之上,提出了本论文的选题意义和创新点。第二部分发展了银/布朗斯特酸协同催化的螺环化反应,并用于合成螺缩酮衍生物。以β-炔酮和对亚甲基醌为起始原料,通过银和联萘酚磷酸酯协同催化的6-endo-dig氧杂环化及[4+2]环加成反应,合成了多种具有高非对映选择性的螺缩酮衍生物,产率优良,实现了C(sp~3)-H官能化。该催化反应能完美兼容银催化剂和布朗斯特酸,为构建螺缩酮骨架,提供了一类高效和实用的方法。第三部分发展了一种银/钪协同催化的环化反应。以β-炔酮与邻羟基苄醇为起始原料,在温和的条件下,通过可协调的双环化及三环化偶联反应,实现了三种不同类型的含氧杂环化合物的选择性合成,且各产物产率较高。(1)在银和钪双金属协同催化下,β-炔酮与邻羟基苄醇以1:2摩尔比参与反应,通过6-endo-dig氧杂环化和[4+2]环加成,合成了高非对映选择性的螺缩酮衍生物。(2)升高温度可促使反应经过芳构化及[4+2]环加成,得到氧杂蒽衍生物。(3)调整β-炔酮与邻羟基苄醇以3:1摩尔比反应时,经过6-endo-dig氧杂环化和两次[4+2]环加成,合成另一种未见文献报道的螺缩酮衍生物。第四部分介绍了钯催化下的环化-自由基加成反应用于苯并异呋喃衍生物的合成。使用β-炔酮、芳基重氮盐和1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷-双(二氧化硫)加成物(DABSO)为原料,在醋酸钯催化下使其反应,经历钯的氧化插入、Heck偶联、氧杂环化(还原消除)以及磺酰基的自由基加成和单电子氧化、脱氢等过程,得到了结构新颖的苯并异呋喃衍生物。该反应无需氧化剂、官能团耐受性强且底物适用范围广。