三元杂环鎓离子（例如卤鎓、硫鎓、硒鎓等）是一种重要的活性中间体，它的转化是有机化学中常见的也是重要的化学过程。本文围绕三元杂环鎓离子这一主题，主要研究了以下五个方面内容:　　 (1)本文开创性的研究了各种手性Br(o)nsted酸催化的分子内和分子间烯烃的不对称硫化反应。研究发现使用亚磺酰胺为硫试剂，手性酒石酸衍生的Br(o)nsted酸为催化剂，能实现γ-羟基烯烃的不对称硫环化反应，取得17％的ee值。继续研究发现，使用手性联二萘酚衍生的磷酰胺作为催化剂能催化简单对称烯烃的去对称硫化反应，取得最高40％的ee值。以上工作为本课题组今后开展的手性硫鎓的反应做了一定的铺垫。　　 (2)在研究硫试剂对烯烃的不对称反应的过程中，我们发现亚磺酰胺可以在酸催化下促使芳基取代的环状烯烃生成烯丙位氧化产物，且选择性地反应在离芳基较近的烯丙位。使用各种亲核剂如醇，羧酸，磺酰胺能分别得到烯丙基醚，酯，磺酰胺产物。通过机理研究发现了反应的两个可能中间体，原料烯烃首先和亚磺酰胺反应形成硫鎓，再经过中间体形成烯丙位氧化的产物，亚磺酰胺在反应中起关键作用。　　 (3)为了提高烯丙位氧化反应的原子经济性，我们研究发现使用催化量的二硫化合物，以空气作为氧化剂，在FeCl3/NaI的催化作用下也能实现芳基烯烃的烯丙位氧化反应。以各种芳基取代的环状烯烃为底物，苄醇或对硝基苯胺为亲核试剂，能分别得到烯丙基醚或烯丙基胺产物，产率高达86％。开链芳基取代烯烃也能实现该烯丙基氧化反应，并且产物能取得较高的反顺比例。通过机理研究发现，该反应与之前的反应机理类似，有着相同的中间体。硫负离子在FeCl3/NaI/O2作用下氧化成二硫化合物，实现催化循环。该方法为烯丙位氧化反应提供了一种新的思路。　　 (4)对烯烃的不对称卤化反应作为一种能同时在双键上引入两个手性杂原子的重要方法，引起了化学家的极大兴趣，并在近年来取得了较大进展。我们研究发现使用手性联二萘酚(BINOL)衍生的手性磷酸能催化γ-羟基烯烃以及γ-胺基烯烃的不对称溴环化反应，ee值高达91％。根据产物绝对构型的测定，我们推测了溴胺环化反应的过渡态模型。其中磷酸催化剂起到双功能的作用，既作为碱活化底物的亲核基团，又作为酸活化NBS。该方法阐述了手性Br(o)nsted酸催化的不对称卤化反应的一种可能性，为以后进一步提高反应的对映选择性打下了基础。　　 (5)随后，为了开发更多更有用的不对称卤化反应，我们又致力于发展手性Lewis酸催化体系。经过一系列的探索研究和反应条件的筛选，我们发现将三氟甲磺酸钪/Trost膦配体配合使用能催化烯烃化合物发生不对称溴环化反应生成具有光活性的恶唑啉酮衍生物，得到中等偏上的产率和优异的ee值。反应催化剂用量低(2-5 mol％)，可以进行放大反应，产物可达克级规模，并且可重结晶至＞99％ ee。产物还能进行多种衍生，溴原子可以构型翻转地被多种亲核试剂（如叠氮负离子，苯硫负离子，氯负离子等）取代，还可以水解生成十分有用的光活性氮杂环丙烷衍生物，具有非常重要的应用前景。三氟甲磺酸钪/膦配体配合物是一种新颖的、罕见的催化体系，可能为不对称卤化反应打开一个新的篇章。