螺环是一类优势分子骨架，其结构刚性、稳定，在不对称催化、光电材料、生物医药等众多领域皆有重要的应用。因而，如何快速构建结构新颖、功能各异的螺环分子骨架已成为合成化学家亟待解决的关键任务。

 本成果围绕螺环功能分子高效构筑的关键科学问题，提出并建立了同步激活惰性碳氢键和打破芳环芳香性的碳氢官能团化/芳环去芳构化的螺环构筑新策略，进而发展了一系列独具特色的螺环构筑新方法，构建了若干以传统化学手段难以获得的螺环分子骨架。取得主要进展如下：1）建立了钌催化芳环去芳构化/碳氢官能团化的[3+2]螺环化反应，探究了氮原子对去芳构缩环异构化的影响，评价了这类新型螺环骨架分子在有机半导体材料领域的应用；2）基于钯/降冰片烯的协同催化，开发了远位碳氢键官能团化/芳环去芳构化的螺环化反应，实现了双活化靶点处于芳环间位和不同芳香环的化学转化；3）引入烷烃和甲氧基惰性(sp3-碳)氢键活化，发展了钯催化的去芳构化的[4+1]螺环化反应，将芳环去芳构化/碳氢官能团化的螺环化反应策略，成功从(sp2-碳)氢键拓宽至更具挑战的(sp3-碳)氢键活化转化。

 本成果创建了一套螺环功能分子构筑的“新策略”和“新方法”，研究论文发表在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等期刊上，完成人得到了科技部中青年科技创新领军人才（2016）、陕西重点科技创新团队（2016）和国家杰出青年基金（2019，已公示）等项目的支持。