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手性药物分子的合成与手性药效学是手性药物研究的关键环节,经典动力学拆分获得的手性结构较为单一。不对称催化技术使得手性的来源多样化,其中不对称氢化由于原子经济学好、底物适用范围广等优势,成为化学家研究的热点。本论文重点研究手性二胺Ru催化的动态动力学-不对称转移氢化反应(DKR-ATH)在手性含氮杂环化合物合成中的应用。在本论文主要分为三个部分中,分别设计了吲哚酮酸酯、β-取代-α-酮酰胺以及2-取代3-喹核酮等三类新型底物,并探索了其应用于Ru催化的DKR-ATH反应合成相应的手性吲哚、吡咯酮及喹核醇等手性含氮杂环化合物:1、Ru(Ⅱ)-催化DKR-ATH立体选择性合成顺式2-取代-N-乙酰基-3-羟基二氢吲哚该方法是利用ATH制备对映异构纯吲哚类化合物的第一个实例,为含吲哚类化合物的不对称合成开辟了新的领域。Tf-DPEN-Ru催化剂(R,R-C1)对该反应具有优异的催化活性,仅用0.25 mol%的催化剂用量,在温和的条件下就可以高立体选择性的得到目标产物,并且可以耐受含各种取代基的底物。所需要的2-取代n-乙酰-3-羟基吲哚啉衍生物作为唯一的顺式非对映体获得了高收率(高达98%),具有良好的非对映选择性(>99:1 dr)和对映选择性(高达>99%ee)。2、Ru(Ⅱ)-催化β-取代-α-酮酰胺不对称氢转移加氢。(R,R)-1对β-取代-α-酮酰胺具有优异的选择性加氢活性,并且底物适用范围广,底物上的取代基不仅可以为烷基、苄基,对于脂基也能适用。另外,不仅对于五元环内酰胺具有优异的立体选择性(ee值高达99%以上,dr值98:2),对于六元环、七元环内酰胺,ee值也能达到99%以上,dr值在88:12以上。得到的产物经后续衍生化反应,ee值、dr值能很好的传递下去,基本不损失立体选择性。3、Ru(Ⅱ)-催化DKR-ATH立体选择性合成顺式2-取代-3-喹核醇以甲酸铵作为氢源,R,R-C3催化剂对2-取代-3-喹核酮具有优异的催化活性,高收率(99%)的得到目标产物,ee值达到99%以上,dr值大于99:1。对于克级规模的反应,在降低催化剂用量至0.20 mol%的前提下,仍能以86%的分离收率得到产物,且ee值大于99%,dr值大于99:1。本论文研究的以手性二胺Ru为催化剂,采用动态动力学-不对称转移氢化反应(DKR-ATH)反应体系,可以同时构建两个手性中心。以HCOONH4或者HCOOH/NEt3为氢源,溶剂为普通溶剂,反应温度温和,避免了以氢气为氢源的催化氢化危险性,反应产物污染小,发展了重要医药中间体的关键反应和绿色制备工艺技术,为关键原料药的高效率绿色制造提供了新的思路。