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手性叔膦是一类重要的有机小分子催化剂,具有较强的亲核性,可以与底物发生亲核加成从而实现对底物的活化,已被广泛应用于不对称有机催化反应。本论文利用叔膦对缺电子烯烃的亲核活化以及双/多功能催化剂结构中的Brφnsted酸性基团的氢键活化,围绕手性碳-碳键的形成,研究了基于环己基手性骨架的双/多功能叔膦类有机催化剂在不对称催化aza-Morita-Baylis-Hillman反应、分子间Rauhut-Currier反应、Rauhut-Currier型1,6-加成反应、插烯烯丙基烷基化反应以及γ-加成反应中的应用,开展了以下五个方面的工作。 1.研究了基于环己基手性骨架的叔膦化合物不对称催化丙烯酸酯与含苯并噻唑结构的亚胺化合物之间的aza-Morita-Baylis-Hillman反应。在优化条件下,使用5mol%手性叔膦-硫脲催化剂C6,aza-Morita-Baylis-Hillman反应获得了85-98%的收率和88-98%ee的对映选择性,构建了结构新颖的手性苯并噻唑类化合物。 2.首次研究了手性叔膦不对称催化丙烯酸酯为第一个Michael受体的分子间Rauhut-Currier反应。在优化条件下使用10mol%基于环己基手性骨架的叔膦-硫脲催化剂C17,丙烯酸酯与γ-羰基-α,β-不饱和羧酸酯的不对称Rauhut-Currier反应获得了82-92%的收率和88-92%ee的对映选择性,扩展了不对称催化分子间Rauhut-Currier反应的底物范围。 3.首次将手性叔膦催化剂应用于对烯基醌参与的不对称1,6-共轭加成反应,并首次实现了Rauhut-Currier型1,6-共轭加成反应。在优化条件下使用10mol%基于环己基手性骨架的叔膦-酰胺催化剂C26,不对称催化Rauhut-Currier型1,6-共轭加成反应获得了91-99%的高收率和92-98%ee的高对映选择性,高效构建了具有多官能团的手性二苯基化合物。 4.首次将手性叔膦催化剂应用于不对称催化直接的插烯烯丙基烷基化反应。在优化条件下使用10mol%的叔膦-方酰二胺催化剂C9,β,γ-丁烯酸内酯与Morita-Baylis-Hillman碳酸酯之间的不对称插烯烯丙基烷基化反应获得了最高98%的收率、87∶13-99∶1dr的非对映选择性以及96-99%ee的高对映选择性,构建了具有相邻叔碳和季碳手性中心的γ,γ-二取代丁烯酸内酯类化合物。 5.首次将手性叔膦类催化剂应用于罗丹宁参与的不对称加成反应,利用叔膦的亲核活化和氨基甲酸酯的氢键活化,实现了5-取代罗丹宁化合物与联烯酸酯的不对称γ-加成反应。使用10mol%叔膦-氨基甲酸酯催化剂C36,不对称γ-加成反应获得了61-83%的收率和79-95%ee的对映选择性,构建了具有手性季碳中心的罗丹宁类化合物。