含氮杂环化合物是一类十分重要的有机化合物,具有特殊的化学结构和广泛的生物活性,受到许多化学家和生物学家的关注。在有机化学中,环加成反应可以高效地合成不同结构类型的含氮杂环化合物。本论文利用苯并噁嗪酮的不对称催化环加成反应合成结构多样且具有潜在生物活性的含氮杂环化合物。研究主要分为以下两部分内容:一、苯并噁嗪酮与巴比妥酸的[4+2]不对称催化环加成反应在钯催化剂的作用下,通过苯并噁嗪酮与巴比妥酸的[4+2]不对称催化环加成反应,合成了一系列不同结构的手性巴比妥螺四氢喹啉化合物。首先利用模型反应,筛选钯催化剂、手性配体、溶剂和投料比,确定最佳反应条件。然后在最佳的反应条件下,通过改变苯并噁嗪酮与巴比妥酸的结构,考察反应的普适性。共合成了24个产物,其产率达45-96%,非对映体选择性均为>99:1,对映体选择性高达98%。最后,通过X-射线单晶衍射确定了目标产物的绝对构型,并对反应的机理进行了探讨。同时,还探究了利用金属和有机小分子协同催化苯并噁嗪酮与巴比妥酸的[4+2]不对称环加成反应。筛选了有机小分子催化剂、钯催化剂和添加剂,得到较优的反应条件。二、苯并噁嗪酮与吡唑啉酮的[4+2]不对称催化环加成反应在钯催化剂的作用下,研究了苯并噁嗪酮与吡唑啉酮的[4+2]环加成反应。合成一系列结构多样的吡唑啉酮螺四氢喹啉化合物。首先利用模型反应,考察钯催化剂、投料比和溶剂对反应的影响,建立最优反应体系。然后在最优反应体系下,考察底物结构的普适性。共拓展了26个底物,产率达41-99%,非对映体选择性均为>20:1。最后,通过X-射线单晶衍射确定了目标产物的结构。同时,还探究利用金属催化苯并噁嗪酮与吡唑啉酮的[4+2]不对称环加成反应。筛选了手性配体、钯催化剂、溶剂和投料比,得到较优的反应条件。