手性3,3’-吡咯烷基-螺环吲哚结构是一种非常特殊的杂环螺环结构,是许多生物碱类天然产物和生物活性分子的基本结构骨架。大多数因具有较好的化学结构特征和生物活性,而备受有机化学家和药物化学家的重视。因此,当前研究发展高效不对称合成该类化合物的新方法具有重要的实际应用价值。近年来,3-烯基-2-吲哚酮的环加成反应广泛应用于吲哚杂环或螺环吲哚等骨架的构建中,已逐渐发展成为一种有效的合成方法。在有机合成中,环加成反应广泛地应用于环状化合物的合成,而其中1,3-偶极环加成反应则是合成五元杂环的重要方法。本论文简单介绍了烯醇化物作为反应中间体,如:1,2-偶极烯醇中间体、1,3-偶极烯醇中间体和1,4-偶极烯醇中间体,在环化反应中的应用,其中详细介绍了异氰基羧酸酯作为1,3-偶极烯醇中间体在合成五元杂环化合物中的重要应用。为进一步高效合成含有手性3,3’-吡咯烷基-螺环吲哚结构的、具有生物活性的生物碱类化合物,需要对这类多元螺环结构的合成进行深入的探究,以求找到更加高效的合成方法。本课题选择了以活性较低的3-烯基-2-吲哚酮和α位未取代及α位烷基取代的异氰基羧酸酯作为反应底物,利用路易斯酸氧化银与布朗斯特碱奎宁衍生物形成的手性复合物作为催化剂,通过不对称催化的[3+2]环加成反应,实现手性3,3’-吡咯烷基-螺环吲哚基本骨架的构建。该方法是第一个采用活性较低的3-烯基-2-吲哚酮在反应中作为迈克尔受体,与异氰基羧酸酯在碱性条件下形成的1,3-偶极烯醇中间体,在相对温和的条件下发生亲核反应合成手性3,3’-吡咯烷基-螺环吲哚的基本骨架。反应以良好的产率、优异的非对映选择性和对映选择性得到了目标产物(产率高达到99%,>20:1 dr,99%ee)。本课题一共合成了11个3-烯基-2-吲哚酮和5个异氰基羧酸酯底物化合物,通过实验优化得到的最佳反应条件总共合成了17个含有手性3,3’-吡咯烷基-螺环吲哚结构的化合物,并通过核磁共振谱(NOE、~1H NMR和~13C NMR)、高分辨质谱(HRMS)、高效液相色谱(HPLC)以及X射线单晶衍射对所有得到的目标产物分子进行了结构的表征和验证。本研究为进一步探究合成含有手性3,3’-吡咯烷基-螺环吲哚结构的生物碱类化合物提供了一种简单有效的方法。