季碳中心不仅广泛存在于各类天然产物和药物分子中而且在手性配体和催化剂的结构中扮演着举足轻重的地位。因此,如何多样性地构筑季碳以及巧妙地将季碳结构应用于不对称催化反应中,一直受到化学家们的关注。三氟甲硫基基团因其独特的性质,在药物、农药以及材料等领域都有巨大的应用前景,而半频哪醇重排反应在构筑季碳方面也被认为是最有效的方法之一。因此,利用三氟甲硫基试剂促进半频哪醇重排反应来构筑含有三氟甲硫基基团的季碳结构单元,将具有重要意义。我们组一直致力于半频哪醇重排反应的研究,本论文延续了这一方向,对亲电三氟甲硫基试剂促进的半频哪醇重排反应构筑季碳结构做了进一步探索。同时,我们组还实现了半频哪醇重排反应构筑氮杂螺环季碳,并以该结构为核心骨架,衍生了一系列手性小分子催化剂以及手性金属配体并成功应用于各类不对称催化反应研究中。在手性金属配体的研究中,基于该骨架衍生的螺环吡咯单噁唑双齿配体（SPDO）和金属配位后在催化不对称反应中取得了优秀的结果。该论文也对这一方向进行了进一步探索,通过对SPDO配体的进一步衍生化,我们实现了铜催化的不对称交叉偶联反应,并构筑了一系列含有芳基吲哚结构单元的轴手性化合物。因此,本论文的内容主要包括以下四个方面:一、三氟甲硫基化反应的研究进展。主要是对三氟甲硫基化反应的类型以及三氟甲硫基试剂的发展和应用作简要介绍。二、亲电三氟甲硫基试剂促进的半频哪醇重排反应构筑含有β-三氟甲硫基-α-季碳结构的羰基化合物。主要对反应的设计、条件筛选、底物拓展以及反应活化机理方面进行了叙述。三、手性氮杂螺环催化剂的研究进展。主要是对氮杂螺环催化剂的合成、衍生化和它在不对称催化反应中的应用作简要介绍。四、铜与SPDO催化的不对称交叉偶联反应构筑芳基吲哚轴手性化合物。主要是对芳基吲哚轴手性化合物的构筑方法作简要总结,对使用铜作为路易斯酸实现不对称交叉偶联反应构筑芳基吲哚轴手性结构的研究意义、课题设计、条件筛选和底物拓展进行介绍。