不对称有机合成是现代有机合成、药物合成中发展最为活跃的领域之一。不对称合成具有高度的立体选择性、较高的原子经济性和易于工业化等特点,在有机化学、药物化学和材料科学的研究中具有重要的作用。迄今为止,毋庸置疑,自然界的酶是催化不对称合成反应的最好选择,但由于酶对反应条件的苛刻致使其很难推广应用。开发像酶催化体系一样有效的化学催化剂一直以来是有机化学家的挑战。在不对称合成不断发展的过程中,一些有机小分子催化剂获得了突破性的发展。脯氨酸分子中既存在氨基又存在羧基,是一种手性双齿配体,既可以作为酸又可以作为碱。在不对称催化研究中,脯氨酸是第一个被人们发现的不对称有机小分子催化剂。经过10多年的研究,脯氨酸己经成为有机小分子催化领域中重要一员。奎宁生物碱作为有机催化剂在结构上具有独特的优势,分子中含有多个手性中心和多环结构；含有刚性的立体结构有利于手性诱导；此外,具有价廉、易得、稳定和易于结构修饰等特点,同样在不对称合成中发挥着重要的作用。3,4-二氢嘧啶-2-酮类化合物(DHPMs)是非常重要的药物(像他汀类药物,特别是瑞舒伐他汀钙)中间体。另外,由于3,4-二氢嘧啶-2-酮类化合物的嘧啶环上固有的C4原子为中心碳原子,并且,其对药物的药理活性起到了控制作用。因此,如何能够高效、高选择性地获得该类化合物是一个非常值得研究的课题。我们在对不对称催化合成研究的基础上,以及对已有文献资料的分析,分别设计合成了吡咯环修饰的trans-4,5-环甲基-L-脯氨酸(5)和奎宁硫脲(6)催化剂,经过文献调研,以及受组合化学的启发,将trans-4,5-环甲基-L-脯氨酸(5)和奎宁硫脲(6)作为组合催化剂,用于催化Biginelli反应合成具有光学异构的3,4-二氢嘧啶-2-酮类化合物。本论文的研究工作主要包括以下两个方面：(1)基于课题组的前期工作以及国内外的相关研究,首先以L-焦谷氨酸为原料,合成了trans-4,5-环甲基-L-脯氨酸(5)。紧接着又以奎宁碱为原料,合成了奎宁硫脲(6a)。以4-氟苯甲醛、硫脲和异丁酰醋酸甲酯三组分Biginelli反应为模型反应。分别考察trans-4,5-环甲基-L-脯氨酸(5)和奎宁硫脲(6a)单独作为催化剂对不对称Biginelli模型反应的催化活性。另外,经过文献调研,以及受组合化学的启发,考察了二者作为组合催化剂在催化不对称Biginelli模型反应的催化活性,发现作为组合催化剂对于具有较高的催化活性。(2)获得了催化活性优异的催化剂之后,紧接着,从催化剂的含量、温度、反应时间以及投料比等因素进行了优化,得到了最佳的反应条件。为了考察反应的普适性,通过改变芳香醛和异丁酰醋酸酯的结构进行底物拓展。合成了21种全新的重要的医药中间体。最后,探讨并推测了组合催化剂催化不对称Biginelli反应的反应机理。研究结果表明：将所设计合成的两类有机小分子催化剂作为组合催化剂,在催化不对称Biginelli反应时,具有很好的协同作用,获得了较高的收率和优异的对映选择性,并从反应机理上初步探索了手性组合催化剂的空间结构对催化活性的影响。该课题对进一步开发催化剂的新用途与不对称Biginelli合成的进一步研究具有一定的参考价值。