以碳-碳叁键为官能团的炔烃在自然界广泛存在,炔烃碳-碳叁键的官能团化产物非常丰富,其中碳-碳叁键的氧化反应及偶联反应是有机合成方法学中的重要研究方向。本论文的工作是通过过渡金属卟啉催化碳-碳叁键官能团化的反应,建立了一种以过渡金属卟啉为催化剂的内炔烃氧化反应新方法,以及末端炔烃在没有其他添加剂情况下的自身偶联反应和交叉偶联反应。通过验证实验证明和提出了金属卟啉催化内炔烃氧化反应以及偶联反应的可能机理。通过本项工作基本明确了金属卟啉催化分子氧氧化内炔烃的氧化重排反应和端炔烃偶联反应的机理,为丰富有机合成方法学和卟啉化学理论,具有重要的科学价值和理论意义。主要内容如下:(1)综述了炔烃氧化反应和偶联反应的近年来的研究进展,分析并讨论了炔烃的氧化反应和偶联反应领域取得的研究成果以及存在的主要问题,同时简要综述了金属卟啉在催化炔烃氧化反应以及偶联反应的一些研究进展。(2)根据本课题研究的需要,合成了一系列的取代卟吩以及取代的金属卟啉催化剂,同时也合成了一些结构特殊的内炔烃。并对合成的卟吩采用紫外吸收光谱、质谱以及核磁共振氢谱等手段进行了表征,同时对金属卟啉进行了紫外吸收光谱表征。(3)研究并建立了一种金属卟啉催化的内炔烃氧化重排成单酮反应的新方法。在该方法中,采用金属卟啉/正己烷体系,内炔烃顺利氧化重排生成减少一个碳原子的单酮。在条件优化方面,通过考察不同的金属卟啉催化剂、不同溶剂、不同氧化剂和反应温度对反应的影响,实现了选择性控制内炔烃的氧化重排反应,并获得内炔烃氧化重排反应的最佳反应条件:10-3 mmol金属卟啉,1 mmol的内炔烃,5 m L正己烷为溶剂,在氧气氛围中于150℃时反应4 h。通过底物扩展,含有不同取代基的内炔烃均能适应该反应条件,利用该反应方法合成了一系列的单酮。在反应机理的探索性实验中发现该反应可能是一个分子内的协同反应过程,结合大量的炔烃氧化反应以及金属卟啉催化氧化反应的相关文献以及机理探索性实验结果,提出了金属卟啉催化内炔烃氧化重排成单酮的可能反应机理。(4)研究并建立了一种金属卟啉催化的末端炔烃自身偶联反应的新方法。在该方法中,采用金属卟啉/甲醇体系,在没有任何其他添加物的情况下,末端炔烃顺利偶联成对称的1,3-丁二炔衍生物。在条件优化方面,通过考察不同的金属卟啉催化剂及其用量、不同溶剂、不同氧化剂和反应温度对反应的影响,实现了末端炔烃的自身偶联反应,并获得末端炔烃自身偶联反应的最佳反应条件:10-3mmol金属卟啉,1mmol的末端炔烃,1 m L甲醇为溶剂,在空气氛围中于50℃时反应1h。通过底物扩展,不同类型的末端炔烃均能适应该反应条件,利用该反应方法合成了一系列对称的1,3-丁二炔衍生物。在反应机理的探索性实验中发现该反应可能是一个自由基类型的反应,结合大量的末端炔烃偶联反应以及金属卟啉催化氧化反应的相关文献以及机理探索性实验结果,提出了金属卟啉催化末端炔烃自身偶联反应的可能反应机理。(5)研究并建立了一种金属卟啉催化的末端炔烃交叉偶联反应的新方法。在该方法中,采用金属卟啉/甲醇体系,在没有任何其他添加物的情况下,末端炔烃顺利交叉偶联成不对称的1,3-丁二炔衍生物。在条件优化方面,在末端炔烃自身偶联的基础上,考察不同的金属卟啉催化剂及其用量、不同末端炔烃的用量对反应的影响,实现了末端炔烃高选择性交叉偶联反应,并获得末端炔烃交叉偶联反应的最佳反应条件:10-3 mmol金属卟啉,不同炔烃用量比为1∶1.2,1 m L甲醇为溶剂,在空气氛围中于50℃时反应1 h。通过底物扩展,我们选择了6组不同的末端炔烃进行交叉偶联反应,发现该条件下的交叉偶联反应具有很好的选择性,利用该反应方法合成了一系列不对称的1,3-丁二炔衍生物。