炔烃的环化二聚反应是构筑四元碳环化合物的一种有效手段。在后过渡金属促进下，炔烃可以发生环化二聚反应，生成稳定的η4-环丁二烯—金属络合物，但由于需要使用昂贵的金属有机试剂，且生成的产物用常规的去络合反应难以实现配体的解离，从而限制了该反应在有机合成中的应用。本论文利用前过渡金属茂类化合物实现了一类炔烃在温和条件下的环化二聚反应，并以高的区域及立体选择性获得了多种类型的环丁烯衍生物。　　 本文首先合成了一系列含不同取代基的氮杂芳基炔，如2-吡啶基、2-喹啉基、2-噻唑基和2-嘧啶基等取代的炔烃，然后探讨了氮杂芳基炔在低价锆作用下的偶联反应。结果表明，在反应中没有生成链状丁二烯衍生物，而是以高的区域及立体选择性生成了四取代环丁烯衍生物。当使用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应时得到反式环丁烯衍生物，而使用D-樟脑酸等大位阻有机弱酸淬灭反应时可以得到顺式环丁烯衍生物。通过对金属中间体的分离与多种核磁谱图分析，笔者推测该反应中间体为金属杂环戊二烯。本文也利用密度泛函理论计算了中间体的NMR谱图，结果表明，计算的化学位移值与实验值非常吻合。依据实验结果，提出了可能的反应机理，即首先形成锆杂环戊二烯中间体，然后在淬灭阶段发生还原消除反应，最后经历两步质解过程生成环丁烯产物。　　 亚烷基环丁烯是一类带有环外双键的四元碳环化合物，以环外双键为反应位点，可以进行多种功能化反应。我们通过氮杂芳基炔丙胺在低价锆作用下的环化二聚反应，实现了亚甲基环丁烯衍生物的合成。同时，本文也对反应中间体进行了分离和鉴定，并在此基础上推测了反应机理。　　 非氮杂芳基取代的炔烃，如N-单芳基取代的炔丙胺在低价锆的作用下也能够进行高区域及立体选择性的环化二聚反应，产物为四取代环丁烯衍生物。N,N-双取代的炔丙胺在低价锆作用下不能发生环化二聚反应，但是一些芳基取代的炔丙胺底物能够以较高的选择性生成αβ型1，3-丁二烯衍生物。笔者们通过密度泛函(DFT)理论对反应的选择性进行了计算化学方面的研究。研究表明，取代基的位阻效应可能是产生选择性的主要原因。