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氮/氧杂六元并环化合物广泛存在于一些具有生物活性的天然产物和药物分子中,且常作为合成复杂天然产物或药物分子的关键中间体。因此,发展一些新型有效的制备氧/氮杂六元并环化合物的方法学对于天然产物全合成和发现有潜在生物活性的分子有着十分重要的意义。与此同时,氮/氧杂环丙烷作为一类总要的有机合成子,在构建氮/氧杂六元环结构的反应中有广泛的应用。而过去报道的氮/氧杂环丙烷的反应多以碳-杂键的断裂为主,而对于碳-碳键选择性断裂的报道并不多见,其主要原因在于碳碳键断裂能垒较之碳-杂键的高。因此,实现在温和条件下的氮/氧杂环丙烷碳碳键选择性断裂具有十分重要的意义。结合我们小组在氧/氮杂环丙烷开环化学的研究成果,本论文的开展了以下两个课题的研究：1)富电子芳烃取代的氧/氮杂环丙烷分子内环化反应研究；2)N-取代吲哚/吡咯的氧/氮杂环丙烷分子内环化反应研究。在论文的第一部分我们设计合成一系列的富电子芳烃取代的氮/氧杂环丙烷衍生物,在Yb(OTf)3的催化下,以温和的条件实现了氧/氮杂环丙烷碳-碳键选择性断裂形成相应的氮/氧杂羰基叶立德中间体,并通过其与富电子芳香环发生分子内的傅克环化反应,以高非对映选择性和高化学选择性得到了异苯并二氢吡喃-4-酮和异喹啉类衍生物。其环化产物还能进一步衍生,分别以较高的收率实现一锅法的烷基化,三氟甲磺酰化或芳构化,在有机合成中具有潜在的应用前景。在论文的第二部分中,我们设计合成了一系列的N-取代吲哚/吡咯的氧杂环丙烷底物,在Sc(OTf)3的催化下,在温和的条件下实现了氧杂环丙烷碳-碳键选择性断裂和分子内的傅克环化反应,以高化学选择性和中等的非对映选择性合成N-吲哚/吡咯并恶嗪类衍生物,其环化产物可以进一步实现一锅法烷基化和脱羧化反应。该类有机物结构单元在天然产物和药物分子合成中也有潜在的应用价值。