手性含氮杂环广泛存在于生物活性分子、手性配体和催化剂中,因此研究其构建方法具有重要的理论意义和应用价值。虽然人们已经发展了一些催化不对称反应来构建手性含氮杂环,但是涉及的结构类型十分有限,而且在很多情况下反应效率和选择性有待于提高。我们基于亚胺偕二取代反应和环亚胺加成反应,实现了一些手性五至七员含氮杂环的高对映选择性催化合成。在手性磷酸的催化下,4-(2-氨基芳基)吲哚平稳地与芳香亚胺发生不对称Pictet-Spengler类型反应,以良好到优秀的产率和对映选择性生成了结构多样的吲哚[3,4-cd][1]苯并氮杂卓。该反应不仅首次将Pictet-Spengler类型反应扩展至七员含氮杂环的催化不对称合成,而且比相应醛的Pictet-Spengler反应具有更高的对映选择性。机理研究表明,亚胺的N-取代基团可以通过与催化剂和底物之间的非键作用来影响反应活性和对映选择性。手性2-取代二氢喹唑啉酮含有缩醛胺的六员环结构,具有多种生物活性。利用手性磷酸催化芳香、α,β-不饱和、脂肪亚胺与邻氨基苯甲酰胺的不对称偕二取代反应,以良好到优秀的产率和对映选择性合成了结构多样的手性2-取代二氢喹唑啉酮。值得注意的是,该反应比相应醛的反应具有更高的对映选择性。在ESI-MS分析反应混合物的基础上,提出了合理的反应机理。利用手性磷酸催化假吲哚与α-苯并噻唑基-2-砜基羰基化合物的不对称1,2-双官能团化反应,以良好的产率和对映选择性合成了N-苯并噻唑基-2-取代二氢吲哚。进一步研究表明,该反应先进行Mannich加成,然后经过Smiles重排,生成手性五员含氮杂环。在室温下利用L-脯氨酸催化假吲哚与甲基酮的Mannich反应,以极高的区域选择性、良好到优秀的产率和优秀的对映选择性合成了手性2-酰甲基二氢吲哚。这些假吲哚与多种亲核试剂的催化不对称反应不仅可以直接生成手性2-取代二氢吲哚,而且拓展了环亚胺在制备手性含氮杂环方面的应用。