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中环碳环骨架在天然产物中广泛存在,可以用于药物先导的开发。文献已经报道了一些分子内关环反应、环加成反应、碎片化反应、扩环反应以及金属复分解反应来合成中环化合物,但是,目前对于中环纯碳环骨架还没有一种通用高效的合成方法。环加成反应由于具有高效的成键效率,较好的区域选择性性和立体选择性,在构筑中环纯碳环骨架的合成中发挥着重要作用,尤其是合成八元碳环。我们的研究基于张力环烷烃与羰基的分子内交叉环加成反应(IMCC),希望能用于构筑一系列中环纯碳环骨架。首先我们发展了1,1-双酯基环丙烷炔钴络合物与羰基的[3+2]IMCC,该反应可以用于构筑一系列氧杂-[4.2.1]和[5.2.1]桥环骨架即八、九元纯碳环骨架。由于在底物中引入了炔钴络合物即Nicolas中间体,该基团作为供电子基引入可以稳定α位碳正离子活化双酯基环丙烷,在构型和构象上对环加成反应都是有利的,使得该[3+2]IMCC能高效进行。环加成反应产物中含有炔钴络合物和双酯基这些官能团,后续转化丰富,可以用于分子间Pauson-Khand反应、分子间[4+2]环加成反应等,得到的这些骨架在天然产物如kadsulignan L,myceopoxydiene,parvifoline中都存在。其次我们对于3-给电子基稳定的环丁酮与羰基的分子内[4+2]交叉环加成反应进行了初步尝试,目前报道的3-给电子基稳定环丁酮参与的环加成反应中,3-供电子基都是烷氧基或氨基,只有一篇文献报道过使用苯环稳定3-环丁酮参与[4+2]IMCC,我们尝试了苯基稳定的3-供电子基环丁酮与羰基的[4+2]IMCC,该反应可以合成氧杂[3.3.1]骨架即八元纯碳环骨架。我们发展了活化的环丙烷、环丁酮与羰基的分子内交叉环加成反应,该反应在Lewis酸催化下进行,反应条件温和,底物适用范围广,可以作为一种合成中环纯碳环骨架的方法,而且可以作为一种多样性合成复杂天然产物骨架的方法来开发。