苯并磺酰胺类季碳氨基酸衍生物是一类重要的化合物,其结构骨架广泛存在于天然产物及活性药物之中,同时也可作为重要中间体进一步合成其他活性分子和天然产物。因此,对苯并磺酰胺类季碳氨基酸衍生物的合成研究,将有助于推动该类化合物在药物研究中的开发,同时对于化学合成研究的发展也有着积极的意义。通过亲核试剂与带α-酯基的环状苯并磺酰亚胺进行的Mannich反应是合成该类化合物的一种有效手段,本论文主要围绕过渡金属催化和有机膦催化Mannich反应合成不同结构苯并磺酰胺类季碳氨基酸衍生物的内容开展相关研究工作。本文第一部分内容是主要是关于过渡金属金与镍作为手性路易斯酸不对称催化Mannich反应,由苯并磺酰亚胺与联烯酮底物,高效合成具有光学活性的含呋喃环片段的苯并磺酰胺类氨基酸衍生物。金催化的研究目前主要集中于金的π-路易斯酸催化,即金与不饱和碳碳键如烯烃、炔烃发生络合,减少不饱和碳碳键上的电子云密度,使其更易受到亲核试剂进攻,从而催化反应的发生。而对于金作为σ-路易斯酸与含氮、氧原子的化学键络合,催化反应进行的报道则相对很少。另外由于金与配体的配位构型为直线型,导致了手性传递的困难,所以关于金不对称催化的报道也很少,特别是金作为σ-路易斯酸不对称催化反应的报道更为稀少。本论文通过相关研究,设计并实现了一种组合利用金的π-路易斯酸性和σ-路易斯酸性,催化不对称Mannich反应,一锅法操作合成含呋喃片段的苯并磺酰胺类季碳氨基酸衍生物的方法。反应收率好,对映体过量值最高可达92%,并且该方法也可应用到另一类二氢喹唑啉酮亚胺与联烯酮的Mannich反应上。另外,在无法同时获取手性配体的一对对映异构体时,如何合成得到相反立体构型的反应产物也是目前十分具有挑战性的研究方向。本课题研究还涉及过渡金属调控立体构型反转的研究,由相同底物与手性配体,通过分步操作,可以实现镍(II)催化不对称Mannich反应并调控产物立体构型反转。反应产率最高达到95%,对映体过量值最高可达96%,所得(S)-构型产物与金催化所得(R)-构型产物立体构型相反。最后,金(I)与镍(II)不对称催化合成的含呋喃环片段的苯并磺酰胺类氨基酸衍生物还可进一步衍生合成得到其他结构的化合物,对合成其他衍生结构产物具有很好的应用前景。本文第二部分工作是关于叔膦有机小分子催化苯并磺酰亚胺与三取代联烯酮合成含共轭二烯酮片段的苯并磺酰胺类季碳氨基酸衍生物。目前有机膦催化联烯、炔烃等不饱和碳碳键和亚胺的反应大部分都为环加成反应,而催化联烯、炔等不饱和碳碳键与亚胺发生亲核加成Mannich反应的报道还很少。本部分工作以苯并磺酰亚胺与三取代联烯酮为底物,二苯基甲基膦为反应催化剂,在温和的反应条件下,通过简单的实验操作,能以最高85%的产率合成得到含共轭二烯酮片段的苯并磺酰胺类季碳氨基酸衍生物,对该类季碳氨基酸衍生物的合成及膦催化研究是很好的补充与完善。本课题研究了高效构建苯并磺酰胺类季碳氨基酸衍生物的合成方法,成功实现了金(I)与镍(II)作为手性路易斯酸不对称催化合成含呋喃环片段的苯并磺酰胺类季碳氨基酸衍生物,并能够通过金与镍调控产物立体构型发生反转,还实现了叔膦有机小分子催化合成含共轭二烯酮片段的苯并磺酰胺类季碳氨基酸衍生物,为苯并磺酰胺类季碳氨基酸衍生物的合成提供了可靠途径,也推动了该类化合物的进一步的研究与开发。