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过渡金属催化串联反应是一种简捷、高效的化学反应过程，具有高效能、低消耗的特点，能够合成结构复杂多样的小分子化合物，具有广泛的学术研究价值和工业应用前景。
本文主要研究在过渡金属催化下，以简单易得、廉价的化工原料为反应底物，通过串联反应构建几类重要的、结构复杂多样性的小分子化合物，包括：丁烯酸内酯类化合物、喹哪啶酸酯类化合物、γ-羰基-α-氨基酸衍生物等，同时通过对这些串联反应的深入研究揭示了反应包含的基本化学内涵。
首先，本文发展了溴化金催化的炔-胺-醛酸三组分串联反应，“一锅法”构建两类丁烯酸内酯类化合物。一方面，综合运用室温和低温NOESY试验结合构象分析，DFT计算和X-单晶衍射等方法，确定了Ⅱ型丁烯酸内酯化合物的结构；另外一方面，通过核磁共振实验，对照实验，氘代实验等研究方法，初步阐明了该串联反应的基本反应历程。该三组分串联反应，包括金催化的三组分偶联反应生成炔酸，然后以endo-dig型的环合方式生成五元内酯环，环合的活性中间体通过“亲电捕获”的方式完成了进一步碳-碳键的构建，生成结构复杂的Ⅱ型丁烯酸内酯类化合物，在丁烯酸内酯结构母核的γ位同时引入了α-氨基羧基的结构片段，为后续反应提供进一步衍生化的位点。该反应不但提供了一种新颖的构建丁烯酸内酯方法，同时，丰富了金催化化学的内容。
再次，本文发展了金、银共催化构建喹哪啶酸酯类化合物的方法，该方法首先以银催化剂活化末端炔加成α-亚胺酯，构建炔丙基胺类化合物，然后利用金催化剂通过活化芳香碳氢键，完成芳香碳对炔键的亲核加成反应，实现环化过程，进一步芳香化构建喹哪啶酸酯类化合物。该反应通过两次连续的过渡金属催化碳氢活化过程，不仅提供了一条构建喹哪啶酸酯类化合物的方法，同时丰富了金、银共催化的化学内容。
最后，本文发展了在室温条件下，空气氛围中，银催化“炔醇-醛酸酯-胺-水”四组分串联反应，以100％原子经济性构建γ-羰基-α-氨基酸衍生物的方法，完成了该串联反应的基本反应条件的建立，同时初步拓展了反应类型。经过简单的机理研究，提出了该串联反应可能的反应机理。
综上所述，本文通过对过渡金属催化串联反应的研究，建立了构建结构多样性的小分子化合物（丁烯酸内酯，喹哪啶酸酯类，γ-羰基-α-氨基酸衍生物化合物等）的方法，通过对以上串联反应进一步反应机理的探讨，丰富了过渡金属催化串联反应的内容。