含氮杂环化合物广泛应用于医药、农药、合成等领域,一直是药物化学与有机化学研究的重点。很多药物分子和天然产物结构中都具有含氮杂环片段,此外,手性含氮杂环化合物也是不对称合成中重要的中间体、小分子催化剂及手性配体。自从陆熙炎课题组于1995年开创性地发现膦介导的[3+2]联烯酸酯与活化烯烃的环化反应以来,有机膦催化的环加成反应取得了显著进展。其中,有机膦催化缺电子联烯与亚胺之间的环化反应是简洁、高效构建含氮杂环的合成手段。本论文基于细致调研了有机膦催化缺电子联烯参与的多种类型环化反应:发展了α-取代联烯酮与亚胺不对称[4+2]环加成反应构建六元含氮杂环;发展了有机膦催化γ-取代联烯酮与亚胺的δ-加成合成含氮共轭二烯,并进一步利用光促进含氮共轭二烯中间体异构化-环化反应构建了一系列二氢吡咯衍生物。本论文第一部分利用氨基酸衍生的双功能有机膦小分子催化α-取代联烯酮和苯并磺酰亚胺的不对称[4+2]环加成反应,高立体选择性地合成了具有季碳手性中心的四氢吡啶衍生物。在15 mol%L-苏氨酸衍生的有机膦催化剂作用下,大部分α-甲基取代联烯酮参与的反应获得了良好的产率和优异的对映选择性（43-99%yield,73-97%ee）,生成一系列四氢吡啶骨架的苯并磺内酰胺类化合物。此外,这一有机膦催化体系首次成功实现了α位具有长链烷基或烯丙基取代的联烯酮底物在不对称[4+2]环加成反应中的应用,取得了优秀的产率和中等到优秀的对映选择性和非对映选择性。这一工作拓宽了有机膦催化缺电子联烯酮在不对称[4+2]环加成反应的底物范围。本论文第二部分试图发展新型的有机膦与光接力催化体系,促使γ-取代联烯酮和苯并磺酰亚胺之间的加成-环化反应,从而构建五元含氮杂环。研究表明有机膦催化γ-取代联烯酮加成反应与光照条件不能兼容;通过控制光开关,实现了有机膦催化γ-取代联烯酮和苯并磺酰亚胺之间的化学选择性加成,合成了具有共轭二烯骨架的苯并磺内酰胺类化合物。同时,发展了高效一锅法合成二氢吡咯骨架的苯并磺内酰胺类化合物,即在有机膦催化加成反应后,蓝光（3W）在光敏催化剂Ru（bpy）3Cl2·6H2O和二异丙基乙基胺存在下进一步促进烯烃异构化-环化反应,获得良好的产率和非对映选择性。综上所述,本论文结合了有机膦催化缺电子联烯反应构建环化产物的特点,成功实现了有机膦催化α-取代联烯酮与苯并磺酰亚胺的不对称[4+2]环加成反应;发展了有机膦催化γ-取代联烯酮加成-光促进环化反应。从而,高效地构建了结构多样性的含氮杂环化合物,同时也拓展了有机膦催化缺电子联烯环化反应的研究范围。