光学纯的α-取代3,6-二氢-2H-吡喃(DHPs)和四氢吡喃(THPs)是许多生物活性天然产物和合成药物中普遍存在的结构骨架。如何高效地构建光活的α-取代3,6-二氢-2H-吡喃和四氢吡喃是全世界有机化学工作者需要着力解决的问题。传统的合成方法主要是利用有光学活性的中间体进行多步转化,从而得到手性的α-取代含氧杂环化合物。这种多步合成的方法不满足有机合成方法的步骤经济性,在某些情况下,该方法对底物的普适性也有明显的限制。因此,发展更简单更直接更高效的方法来合成手性的α-取代3,6-二氢-2H-吡喃和四氢吡喃类化合物的方法引起了很多有机化学工作者的极大关注。现有的手性α-取代的3,6-二氢-2H-吡喃和四氢吡喃类化合物的催化不对称合成主要依赖于预官能化烯烃底物的对映选择性环化的氧杂环构建策略,如不对称的分子内烯烃烷氧基化,不对称Prins环化,和不对称[4+2]环加成反应。鉴于六元环醚骨架可以通过许多方法快速制备,简单易得。因此,许多有机化学家直接通过对氧鎓离子的不对称亲核加成反应来更方便快捷的合成手性α-取代的3,6-二氢-2H-吡喃和四氢吡喃类化合物。通过结构核心多样化策略,使用各种不同的亲核试剂,可以得到具有不同结构的手性α-取代的含氧杂环化合物,这非常令人着迷,因为它不仅会迅速提高分子的复杂性,还会增加立体化学的多样性。近年来,与杂原子相邻的C(sp3)-H键的催化不对称氧化官能化策略已成为新C-C键锻造过程的强有力的工具。在这种情况下,对映选择性交叉-脱氢偶联(CDC)反应优势特别明显,尤其在经济问题方面具有很强的吸引力。在过去的十年中,N-芳基化环胺的不对称CDC反应已经取得了令人印象深刻的成果。然而,相应的醚类物质的催化不对称CDC反应仍然是一项艰巨的挑战。环醚类物质的范围仅限于苯并吡喃。据我们所知,迄今为止从未报道过3,6-二氢-2H-吡喃和四氢吡喃类化合物的催化不对称CDC反应。因此,我们研究并实现了第一个3,6-二氢-2H-吡喃骨架和醛的催化不对称交叉-脱氢偶联反应。本文主要是通过杂原子α-位C(sp3)-H键的催化不对称氧化官能化策略得到光学活性的α-取代3,6-二氢-2H-吡喃。首先将底物中杂原子α-位C(sp3)-H键氧化,然后通过“缩醛池”策略对不稳定的氧化中间体进行了捕捉从而形成稳定性相对较高的缩醛,再对缩醛中间体进行不对称亲核加成,从而高效的实现了不对称的α-取代3,6--二氢-2H-吡喃类化合物的合成,具体做法如下:目前催化对映选择性合成环醚类分子骨架的文章很少,2018年,Scheidt报道了具有附加β-酮酯的烯丙基醚的对映选择性分子内CDC反应,合成得到了具有高对映体控制的取代四氢吡喃-4-酮类化合物。我们课题组之前也报道过2-H苯并吡喃类化合物的分子间CDC反应。然而,分子间反应过程的底物范围仅限于苯并吡喃类化合物。因此,我们想直接用3,6-二氢-2H-吡喃骨架作为底物,来实现α-取代3,6-二氢-2H-吡喃类物质的手性合成。我们的模型反应是4-苯基-3,6-二氢-2H-吡喃作为底物,用DDQ做氧化剂,用手性仲胺做催化剂,用醛做亲核试剂。在上面的条件下,我们依次筛选了催化剂,添加剂,溶剂,温度,氧化剂等条件,确定了最佳反应条件。接下来,我们对底物的范围进行了拓展,发现不同的4-位芳基取代基:苯基,噻吩等都可以高效率高选择性的实现转化;当4-位为苯基时,不同的醛作为亲核试剂都对反应有很好的适应性,可以高产率高选择性的得到光活产物。以上证明该方法的底物适用范围较广。最后,我们通过对反应中间体的分离及进一步实验,验证了反应机理。我们通过氧化“缩醛池”策略第一次成功的实现了 α-取代3,6-二氢-2H-吡喃类物质的手性合成。在这个过程中,DDQ作为氧化剂去氧化氧原子α-位C(sp3)-H键,然后在手性仲胺的催化下,对氧鎓离子实现不对称亲核加成反应,最终得到光活的产物。该反应具有简单的操作,反应条件温和,良好的官能团耐受性,以及各种3,6-二氢-2H-吡喃和醛组分的广泛相容性,从而为合成光学纯的α-取代的3,6-二氢-2H-吡喃提供了一种实用和经济的方法。