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β-脱氢氨基酸酯的不对称催化还原是合成手性β-氨基酸的最直接最有效的方法之一。近年来对于该领域的研究大多采用过渡金属催化的策略，而通过有机小分子催化剂催化该反应的研究却刚刚起步。本文设计合成了一系列硫手性的N-亚磺酰脲催化剂，用于催化N-芳基β-脱氢氨基酸酯的不对称硅氢化还原反应，取得了优良的结果。通过多次的结构优化，发现催化剂结构上带有双氟取代的苯环时效果最好。我们通过对反应温度，溶剂，催化剂用量，添加剂等多种因素的考察，最终确定了以CH3CN作为溶剂，1.0 eq H2O为添加剂，-40℃为最优的反应条件。对于大部分的N-芳基β-脱氢氨基酸酯，使用10 mol％的该催化剂就能获得很高的反应收率(最高达98％yield)和大于90％的对映选择性，特别是对于噻吩衍生的β-脱氢氨基酸酯可以获得92％的对映选择性，是迄今为止最好的结果。基于实验结果，我们对反应的机理予以了推测，并提出了一个新的机理模型。
烯丙基硅试剂由于其毒性小，稳定性好，反应条件温和，在醛的不对称烯丙基化反应中得到了广泛的应用。然而目前最有效的催化剂主要集中在手性磷酰胺和手性氮氧催化剂两大类。本文第一次以手性磷酸为催化剂实现了醛的不对称烯丙基化反应。我们以手性联萘酚出发，设计合成了一系列手性磷酸催化剂。通过对催化剂的筛选发现3，3’-二甲基取代联萘酚衍生的手性磷酸催化剂具有最好的催化性能，而在该位置上有更大取代基团的催化剂几乎没有催化活性。我们在最优化的反应条件下，以20 mol％的催化剂用量获得了最高达88％的收率和85％的对映选择性，缺电子取代的芳香醛比富电子芳香醛获得更好的反应结果。
手性Bronsted酸催化亚胺的不对称还原是近几年发展起来的一种高对映选择性获得手性胺的方法。然而该反应以Hantzsch酯作为还原试剂，这就不可避免在反应中产生化学剂量的吡啶类副产物，给产物的分离纯化带来很大的困难。本文首次研究了在手性磷酸催化下以HSiCl3为还原剂对亚胺的不对称还原反应。通过对催化剂结构的筛选，我们发现3，3’-位苯环上带有吸电子基团的手性磷酸具有较好的催化性能。在最优的反应条件之下，我们对亚胺底物进行了扩展，发现缺电子的底物的实验结果要明显好于富电子的底物，获得了较高的收率(83％yield)和对映选择性(85％ee)。
烯胺的C-亚磺酰化反应是本课题组新发展的用于合成烯基亚砜类化合物的新方法。本文通过对手性有机碱的筛选，发现金鸡钠碱可以通过动态动力学拆分催化烯胺的不对称C-亚磺酰化反应。在实验中，我们发现在二氯甲烷作溶剂，-78℃的条件下，化学剂量(1.0 eq)的喹宁可以促进该反应，获得大于90％的收率和E/Z=3/2的非对映选择性，其中顺式和反式产物的对映选择性分别为75％和92％ee。虽然目前实验结果还不理想，但是该方法为获得手性烯基亚砜类化合物提供了一条全新的途径。