不对称氢化是一类在氢气氛围下利用手性催化剂高效还原潜手性不饱和化合物的方法,可以应用于种类众多的手性碳碳、碳杂原子键的不对称构建。不对称氢化反应在手性有机合成子、药物中间体的不对称合成中扮演十分重要的角色。α,β-不饱和羧酸经不对称氢化后得到的手性羧酸,广泛应用于药物、农药、调料、香水等精细化工品的制备。因此,高效、经济地不对称还原不饱和羧酸受到合成化学家的关注。近年来,不饱和羧酸不对称氢化的研究主要集中在使用钌、铑、铱等贵金属/手性膦配体的催化体系,目前尚未有铁、钴、镍等廉价金属催化氢化不饱和羧酸反应的报道。在廉价金属/手性膦配体的催化体系中,目前仅有对酮类化合物完成了高效的不对称氢化。针对这些研究现状,本论文开展了基于廉价金属的催化体系用于α,β-不饱和羧酸不对称氢化的研究。张绪穆课题组长期致力于手性配体的设计和合成,并将其应用于有机中间体、药物中间体的高效不对称合成中。本研究也尝试了本课题组发展的一些手性双膦配体,考察其在廉价金属催化下在α,β-不饱和羧酸的不对称氢化中的效果。本文对钴催化的多种α,β-不饱和羧酸不对称氢化进行了深入的研究,前期考察了一系列商业可得的手性双膦配体以及课题组发展的手性膦配体,经过配体筛选,最终确定两个合适的催化体系。在Co（acac）₂、（S,S）-Ph-BPE的体系中,在温和条件下实现α-取代肉桂酸ee值达到97%的不对称氢化;在模版底物α-苯基肉桂酸反应中,可以取得高达1860的TON。在CoCl₂、（S,S）-Ph-BPE的体系中,在较为苛刻的条件下较好的解决α-取代丁烯酸的不对称氢化;同时,对于α-取代丙烯酸,取得了>99%的手性控制效果。在此基础上,本文也利用此方法完成了六种药物或生物活性分子手性中间体的高效合成,从而展示该方法的潜在应用价值。