金属卡宾因其高反应活性,可与不同种类的亲核试剂发生多样化的化学转化,是有机合成中构建碳-碳键、碳-杂原子键以及复杂分子骨架的一种重要反应中间体。其中Buchner反应是历史最为悠久,研究最为深入的反应之一,它可以有效的与芳烃反应,高效率地构建七元环及多元稠环化合物,以及多官能团兼容的大环结构。本论文主要的研究是以炔基键联的重氮乙酸酯化合物为卡宾前体的Buchner扩环反应,通过底物的设计以及催化剂的调控可以分别选择地经由卡宾/炔烃复分解-Buchner反应串联过程以及直接的Buchner反应得到吲哚并环庚烯衍生物及多官能团兼容的大环内炔化合物。第一章主要是对国内外关于催化的金属卡宾多样化反应以及Buchner反应研究进行归纳整理,提出了本文具体的研究思路和方案。第二章是研究了铜催化合成吲哚并环庚烯类化合物的Buchner扩环反应,报道了由金属铜催化的经卡宾/炔烃复分解发生的Buchner扩环反应。串联反应过程中生成的关键中间体烯基卡宾是一类双供电子类型的卡宾,此外,生成的吲哚并七元环骨架是很多天然产物以及药物分子中重要的组成单元。以Buchner反应为终止的卡宾/炔烃复分解串联反应是一步构建多个化学键的步骤经济性反应。第三章是研究了铑催化直接合成大元环内炔的Buchner扩环反应,这部分工作以炔基键联的乙酸酯端基重氮化合物作为反应原料,由金属铑配合物催化经卡宾过程直接扩环得到大环内炔化合物。这一反应,条件温和,可直接高效地发生卡宾反应选择性构建多官能团兼容的大环内炔骨架。研究工作为大环内炔的高效结构多样性构建提供了新的方法。