本论文围绕过渡金属铑催化的碳碳键选择性断裂和重构化学，开展了环丁醇的转化反应研究，主要包括:1）铑催化的氧杂环丁醇经历C(sp3)-C(sp3)键断裂后与炔烃的立体选择性[4+2]环加成反应构建二氢吡喃类化合物。2）铑催化的烯基环丁醇与非螯合醛的分子间氢酰化反应构建1，5-二酮类化合物及机理研究。3）铑催化的环丁醇开环不对称氢迁移反应构建β-手性酮类化合物及机理研究。　　在第一部分工作中，使用(S)-BINAPINE作为手性配体，铑催化的氧杂环丁醇与炔烃发生环加成反应能以较高的对映选择性合成多取代的二氢吡喃类化合物。2位带有取代基的氧杂环丁醇底物也具有很好的区域选择性和非对映选择性，光学纯底物中已有的手性中心不受反应的影响。该方法学可以扩展到克级规模并实现了二氢吡喃产物的一系列转化和应用。　　第二部分工作研究了铑催化的烯基环丁醇与非螯合醛的分子间氢酰化反应。该反应为选择性合成1，5-二酮类化合物提供了一种高效且原子经济性的方法，底物适用范围非常广。动力学和氘代标记实验表明烯基环丁醇底物在铑催化剂作用下经历了开环、氢转移和氢酰化等过程。认为烯醇铑物种能够通过配位饱和的形式稳定反应过程中产生的酰基铑氢中间体，从而抑制脱羰副反应的发生。更加稳定的六元环金属化中间体使得反应以反马氏规则加成的形式进行。通过调控环丁醇上不同类型的烯基取代基，可以改变氢酰化的反应位点和选择性。　　第三部分工作首次实现了利用铑催化的环丁醇开环不对称氢迁移过程合成β-手性酮类化合物。对于环丁醇3位带有亚甲基氧醚类取代基的底物，该反应具有非常优秀的产率和对映选择性。氘代标记实验研究表明反应仅经历分子内氢迁移过程，而不会发生分子间的氢转移。初步的机理实验研究表明亚甲基氧醚类取代基中的氧原子对铑催化剂有关键的配位螯合作用，导致β-氢消除时主要生成Z式构型的α，β-不饱和酮中间体。