杂环结构组成了最庞大最多样的有机化合物家族。他们不仅存在于大量具有生物活性的天然物质、药物和农用化学物质的分子结构中，而且是重要的有机合成中间体，广泛应用于天然产物和重要复杂分子的合成。因此，合成各种杂环化合物是上百年来化学工作者研究的主要课题。虽然过去已经报道了很多杂环及其衍生物的合成方法，但是发展从简单易得的初始物质出发，在温和的条件下高效进行的旨在获得最大程度的分子复杂性和最好的官能团通用性以及原子经济性的杂环合成新方法仍然是有机合成化学主要的研究方向之一。由于具有高选择性、高原子经济性以及反应条件温和等特点，过渡金属催化的有机反应成为现代有机合成化学最重要的研究热点之一。在该研究领域中，以各种链状炔酮类化合物为前体的过渡金属催化的杂环化反应近年来得到人们广泛关注，每年都有大量文献报道。相比之下，人们对过渡金属催化的含有酰胺结构单元的链状炔酮类化合物的杂环化反应的研究却很少，这大大限制了该类反应在有机化学、天然产物化学以及药物化学等领域中的应用。本论文以易于制备的含有酰胺基结构单元的链状炔酮类化合物为起始原料，以发现新合成方法为核心，重点研究该类化合物在过渡金属催化条件下的各种杂环化反应，合成了多种重要的氧杂、氮杂以及相应的稠杂环类化合物。具体研究内容如下：首先，我们发展了一种简单、高效、新颖的金催化链状炔酮类化合物的杂环化反应。在AuCl3的催化作用下，成功实现了含有酰胺基结构单元的链状炔酮与水和醇之间发生的多米诺成环反应，合成了一系列重要的多取代并环缩酮和桥三环缩酮类化合物。其次，以简单易得的含有酰胺基结构单元的链状炔酮类化合物为底物，在PtI4催化作用下，通过连续的分子内碳碳三键的胺化反应和分子间的烷氧化反应，合成了多种多取代烷氧基吡咯烷酮类化合物。该反应具有高化学选择性，高区域选择性和产率好等优点。第三，以含有羟基和酰胺基两种结构单元的链状炔酮类化合物为底物，通过铂催化炔的连续分子内胺化/分子内烷氧化串联反应，合成了多种重要的2-氧-8-氮杂二环[4.2.1]壬烷类化合物。这是首个由链状前体一步催化合成氧氮双杂桥二环[4.2.1]壬烷类化合物的方法。最后，我们实现了一个碱催化炔的分子内碳氰化反应。此反应经历了一个连续的分子内环化/[2+2]环加成/1,3-氰基迁移的串联转化过程。该反应的实现，不仅发展了一种炔的碳氰化反应的新策略，而且建立了一种简单高效合成4,5-二氢吡咯类化合物的新方法。