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本论文首先对手性的重要性、获得手性化合物的手段和不对称催化氢化反应的历史、现状和应用作了简要的综述，对于不对称催化氢化中配体的重要性以及分类作了一定的说明，提出了设计合成新配体的理念。
在本论文工作中，我们合成一个系列的C2轴手性双齿膦配体，对于联芳基阻转配体的二面角与其不对称催化氢化的立体选择性的关系作了一定的探讨。并将此系列的配体应用于烯酰胺类和各种酮类的催化氢化中，很多反应都取得了很好的立体选择性。主要工作内容包括：
1.采用LDA(Lithiumdiisopropamide)定位锂化后，氧化偶联、(-)-DBTA((-)-2,3-O，O’-dibenzoyltartaricacid)为拆分剂拆分后，HSiCl3还原得到三价膦配体的路线，合成了SEGPhos(已知)、DTBM-SEGPhos(已知)、L1-L3等C2轴手性双齿膦配体，以2.4倍当量的LDA攫氢，提高了氧化偶联的产率(4b的产率从61.3％提高到81.5％)。确定了配体的绝对构形，通过与文献比较其中(-)-SEGPhos为S构形、(-)-DTBM-SEGPhos为R构形，L1、L2通过其膦氧前体与DBTA在CH2Cl2/EA中形成的单晶，获得单晶X射线衍射图，可以确定为S构形。
通过SpartanPM3(semi-empirical)和MM2Cache6.1.1两中软件计算了配体在游离状态和与金属形成络合物后不同状态下的二面角，还在CH2Cl2/MeOH中培养了游离配体单晶，获得了晶体状态下的配体二面角数据。表明了我们配体的骨架有一定的柔性。配体的Ru络合物用于羟基丙酮的不对称催化氢化反应，表明催化反应的对映选择性，是和络合物中配体的二面角顺序(MM2Cache6.11计算)一致的，为在不对称催化反应中，通过细微调节络合物中配体的二面角以达到最匹配的催化效果，提供了一种可行的方法。
2.以脱氢氨基酸衍生物为底物，检验了我们合成的配体在均相不对称催化中的选择性，发现我们的体系中底物浓度(0.125-0.5M)对于对映选择性没有明显的影响，其中Rh(COD)2SbF6/L3在THF溶液中，室温下氢化的对映选择性最好，脱氢氨基酸衍生物的氢化对映选择性在85.9-86.9％ee之间。烯酰胺以Rh络合物(Rh(COD)2BF4/L3)作为催化剂时，最高的对映选择性为79.1％ee。Ru络合物(Ru(L1)(OAc)2)为催化剂时，对映选择性达到82.3％ee。
3.以我们合成的膦配体(SEGPhos(已知)、DTBM-SEGPhos(已知)、L1-L3和27(已知))的Ru络合物为催化剂催化氢化了α-酮酸酯，在催化体系中加入酸性添加剂，可以提高反应的活性和对映选择性，Ru源不同对于对映选择性也有很大的影响，[Ru(benzene)Cl2]2形成的催化剂的立体选择性最好，[Ru(cymene)I2]2立体选择性最差。以较高的对映选择性(89.9-92.5％ee)获得了α-酮酸酯的氢化产物α-羟基酸酯。
以[Ru(benzene)(L)Cl]Cl]为催化剂以很高的立体选择性催化氢化了烷基β-酮酸酯(高达99.9％ee)，氯代乙酰乙酸乙酯(96.8％ee)和芳基取代的β-酮酸酯(94.4-97.9％ee)。
以非常简便的方法(Ru(L1)Cl2DMF加入催化量的H2SO4)，很高的立体选择性(99.5％ee)成功地催化氢化了γ-酮酸酯，这是目前我们所知道的氢化这类底物的最为简便的方法。
4.对α取代的β-酮酸酯的动态动力学拆分氢化，发现催化剂中不同的Ru络合物对于非对映选择性有很重要的影响。如对于50、52、54的催化氢化中，[Ru(L1)(cymene)I]I的催化非对映选择性要优于[Ru(L1)(benzene)Cl]Cl。而且往往加入酸性添加剂能够提高催化的活性和立体选择性，反应的温度也很关键。以70.3％de值和98.1％ee值(主要产物)获得了46的氢化产物；50的氢化产物达到98.5％de值和99.7％ee值(主要产物)；以96.2％de值和99.5％ee值(主要产物)获得了52的氢化产物；以84.7％de和99.6％ee值(主要产物)获得了54的动态动力学拆分的氢化产物。
以[Ru(L1)(benzene)Cl]Cl为催化剂，催化氢化β-酮砜57和β-酮膦酸酯58，分别得到了97.9％ee和99.5％ee的氢化产物。