炔基是天然产物、生物活性化合物、药物以及材料科学中的重要结构单元,也是有机化学的重要研究内容和持续关注的热点。近年来,过渡金属催化的炔烃参与的有机合成反应引起了人们广泛关注。过渡金属的引入大大提高了炔键的反应活性,丰富了炔化学的研究内容。本论文以端基炔烃为研究核心,重点研究了过渡金属催化的端炔及其衍生物参与的偶联反应。主要内容如下：1.铜催化的端炔与偕氮原子C-OMe键的偶联反应从端炔出发,采用CuBr/dppp催化体系,研究了N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛和端炔的直接偶联反应,以中等到良好的收率合成了对称的3-氨基-1,4-二炔类化合物。将此催化体系应用到1-甲氧基-N,N-二甲基-3-苯基-2-丙炔-1-胺与端炔的反应中,以良好的收率合成了非对称的3-氨基-1,4-二炔类化合物。利用所制备的3-氨基-1,4-二炔作为有机合成砌块进一步合成了1-烯-4-炔-3-戊酮和共轭烯炔亚胺类化合物。同时,还发展了3-氨基-1,4-二炔与缺电子的碳碳叁键的Michael加成反应。与已经报道的合成3-氨基-1,4-二炔方法相比,该方法起始原料廉价易得,反应操作简便,避免了有机金属炔试剂的使用,是一种高效合成3-氨基-1,4-二炔类化合物的方法。2.铜催化的端炔和磺酰基叠氮以及酰胺二甲缩醛的三组分反应研究了在CuBr的催化下端炔与酰胺二甲缩醛以及磺酰基叠氮的三组分反应,合成了一系列不饱和脒类化合物。各种取代的端炔、磺酰基叠氮、酰胺二甲缩醛对该催化体系有良好的适应性,高收率的合成了β-烷氧基-α,β-不饱和N-磺酰脒类化合物。该反应也适用于膦酰基叠氮类化合物,从而发展了一种制备不饱和N-磷酰脒类化合物的新方法。对反应的机理进行了深入的讨论。该反应起始原料简单、条件温和、操作简便,可以广泛应用于α,β-不饱和脒类化合物的高效合成。3.铁催化的炔溴与酰胺的偶联反应利用炔溴作为偶联试剂,发展了FeCl3·6H2O催化的C(sp)-N键偶联反应,合成了炔酰胺类化合物。氮亲核试剂如(?)唑烷酮、吡咯烷酮、磺酰胺、贫电子的吲哚都适用于该催化体系,取代的炔溴也能顺利完成反应,以中等到良好的收率合成了各种取代的N-炔胺类化合物。另外,还研究了催化剂的循环使用情况,铁盐可以循环使用九次,活性未明显降低。与已经报道的铜催化体系相比,该方法无需惰性气体保护,无Glaser偶联副反应发生,催化剂廉价高效、环境友好、可循环使用。该工作发表后相继被SynFacts和Organic Chemistry Portal评价。4.镍催化的炔烃与亚甲基环丙烷分子内环化反应发展了Ni(0)催化的亚甲基环丙烷与炔烃分子内环加成反应,合成了环戊基[a]茚类化合物。产物的结构由X射线单晶衍射加以确认。环化前体1-(环丙烯基亚甲基)-2-(苯乙炔基)苯类化合物经过经典的Sonogashira偶联反应和Wittig反应制得。反应经历了亚甲基环丙烷的侧键(proximal bond)的C-C键活化反应历程。该反应原子经济性高,底物广泛性好,对含有氯、氟、氮等杂原子的底物都有普适性,是一种高效合成环戊基[a]茚类化合物(cyclopenta[a]indene)的方法。5.三氟甲磺酸酐活化磺酰胺构筑C-S键的反应发展了三氟甲磺酸酐对磺酰胺活化后再与富电子的芳烃反应,合成了芳基砜类化合物。该方法对于含有氯、溴、碘等杂原子的芳烃以及杂环的噻吩磺酰胺等都有很好的普适性。给电子基团单取代的芳烃反应符合邻对位定位规则,主要得到邻对位磺化产物。磺酰胺是一种比磺酰氯和磺酸酐更稳定的工业原料,该方法是对合成芳基砜类化合物的重要补充。