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环状化合物广泛存在于各种天然产物的结构之中，同时，很多具有杂环结构的化合物表现出了很好的生理活性，在医药、农药等领域都表现出了巨大的应用前景。因此，关于环状化合物的合成在近年来被化学家们所关注。联烯在金属催化下的环化反应已经被证明是一种极其有效的构筑环状化合物的方法，我们组在近些年来也在这方面取得了一些初步的结果，而本论文的工作正是建立在这些研究成果的基础上的，主要分为三个方面。
首先我们对联烯胺在金属催化下的环化反应进行了研究。我们先研究了钯(Ⅱ)催化的α-或β-联烯胺与烯丙基卤化物的偶联环化反应，提供了一个有效地制备烯丙基取代的五元或六元氮杂环化合物的方法，它们的结构经由单晶衍射加以了确证；并进一步发现在该反应中联烯的轴手性可以有效的转化为产物的中心手性，藉此证明了反应遵循二价钯机理。随后我们又对钯(0)催化的β-联烯胺与芳基或烯基卤化物的偶联环化反应进行了研究，发现联烯官能团上的取代基可以调控该反应的区域选择性：当联烯官能团的3-位取代基不是氢原子，且5-位无取代基时，通过单晶衍射确证结构证明反应高度区域选择性地得到五元氮杂环产物；否则，反应则得到四元环和六元环混合物。对2-位及5-位同时有取代基的底物的反应，进行了条件筛选，总结出了两套反应条件，可以高de值的得到六元与四元氮杂环化合物。
其次我们对钯催化的β-联烯酸的自身环化反应进行了研究，发现5位无取代的β-联烯酸可以高产率地得到γ-亚甲基2(5H)-呋喃酮，从而为这一类可能具有生理活性的分子的合成提供了一条有效的途径。并且在此反应的基础上，我们又对反应机理进行了阐释。
最后我们对联烯膦酸单酯的环化反应也进行了研究。我们首先研究了卤化铜促进的α-联烯膦酸单酯的卤环化反应，可以高产率地得到一系列的4-溴代或氯代-1,2-氧磷杂环戊二烯型化合物；并采用PdCl2(Sphos)2做催化剂，成功地实现了4-溴代或氯代-2,5-二氢-2-乙氧基-1,2-氧磷杂环戊二烯-2-氧化物的Suzuki偶联反应，从而可以广谱选择性的合成各种取代的1,2-氧磷杂环戊二烯型化合物。接下来我们又研究了Pd(Ⅱ)催化的α-联烯膦酸单酯与烯丙基卤化物的偶联环化反应，发现能够以中等到良好的产率高区域选择性地得到单一的五元磷杂环，并且反应的普适性良好。随即我们又以通过此反应得到的双烯丙基五元膦杂环为底物，设计了一种可以一锅法制备多取代的1，3-二氢-2，1-苯并氧磷杂环戊二烯-1-氧化物型化合物的方法并取得了成功，得到的具有潜在生理活性的1，3-二氢-2，1-苯并氧磷杂环戊二烯-1-氧化物型化合物的结构也经由单晶衍射加以确认。随后我们还发现了α-联烯膦酸单酯的环化-Heck反应体系，发展出了一套比较新奇的将Pd(0)转化为Pd(Ⅱ)的氧化体系，并对反应的适用范围进行了一定的研究。