多环骨架在天然产物和生物活性分子中普遍存在,对它们的合成需要构建多个环和多根化学键,串联反应由于其具有步骤经济性的优点是快速构建这类化合物的不二选择。共轭炔烯醛是一类高活性多反应位点的反应合成子,在文献中与之相关的报道层出不穷,然而这些反应往往都经过吡喃盐这一常见的中间体,共轭炔烯醛的新的反应性质仍然亟待被发掘。基于此本论文系统研究了以共轭炔烯醛为底物设计新型串联反应并应用于多环化合物的构建,所研究的反应经历了新类型的反应中间体。这些新型串联反应的实现为天然产物和生物活性分子的合成提供了潜在的便利方法,同时也揭示了共轭炔烯醛的新的反应性质。本论文共开展了如下四部分工作:（1）银催化共轭炔烯醛与烯烃反应生成氧桥多环化合物。共轭炔烯醛在银的催化下首先形成1,3-偶极子/银卡宾中间体,然后被两分子的烯烃捕捉形成多环化合物。所经过的反应中间体是苯并异吡喃盐中间体的共振式,它通过在分子中引入拉电子基团分散偶极子的负电荷而使其稳定存在。通过初步的不对称催化反应研究,中等对映选择性地实现了含有5个手性中心的氧桥多环化合物的构建,其中包括2个季碳手性中心。（2）金属催化贫电子共轭炔烯醛与炔烃反应生成茚酮并环丁烯或芴醇衍生物。一方面,在铟的催化下,反应能够选择性地生成茚酮并环丁烯多环化合物。该反应经过了新型的茚酮活性中间体,它能与炔烃发生分步的[2+2]环加成反应形成产物。反应的底物适用性广,各类炔烃如二芳基内炔、芳基烷基内炔、芳基炔溴和苯乙炔衍生物都能顺利地进行反应。另一方面,相同的反应底物在银的催化下则生成芴醇衍生物。反应在银催化下形成苯并异吡喃盐中间体后,与二芳基内炔发生串联的[4+2]环加成/分子内傅克反应生成芴醇衍生物,而与芳基烷基乙炔或者苯乙炔衍生物反应则通过分步反应过程生成相应的芴醇衍生物。（3）铟催化贫电子共轭炔烯醛与炔丙醇衍生物反应生成茚酮并2-亚甲基四氢呋喃和γ-丁内酯。反应通过四步串联一锅法策略来实现,包括水解、脑文格缩合、迈克加成和Conia-ene四个过程。茚酮并2-亚甲基四氢呋喃产物在Cr O₃/Pyridine的氧化条件下能够高效地转化为茚酮并γ-丁内酯。所合成的化合物骨架在天然产物和生物活性分子中普遍存在。（4）锌催化贫电子共轭炔烯醛与1,3-共轭二烯的串联环化反应构建茚酮并环己烯化合物。以1,3-共轭二烯为底物,也能顺利地实现对茚酮活性中间体的捕捉;另外以N,N-二甲基苯胺作为芳基亲核试剂也能成功地捕捉茚酮中间体生成脱酯基的3-芳基取代二氢茚酮产物;如果体系中不加入捕捉试剂,在锌的催化下贫电子共轭炔烯醛则能够发生自身的二聚反应生成多环化合物,该二聚反应的发生也经历了茚酮中间体。