手性磷酸作为一种多功能Br(?)nsted酸催化剂,是一类新型高效的有机催化剂,具有简便易得、酸性适中、可模块化、性质稳定等优点,已应用于催化许多不对称有机反应,为制备光学活性的有机分子提供了强大可行的简便途径。本论文首先综述了各类骨架的手性磷酸催化的研究进展,然后发展了一种手性螺环磷酸催化合成具有光学活性的三氟甲基化的四氢-β-咔啉衍生物;接着,基于[2.2]对环芳烷骨架设计合成了一类新型面手性磷酸(PPAs),并研究了 PPAs在催化不对称合成光学活性3-吲哚基甲胺衍生物的应用,主要研究内容如下:1.发展了手性螺环磷酸催化不对称氮杂-傅克反应高对映选择性合成三氟甲基化四氢-β-咔啉衍生物的新方法。以1-三氟甲基-3,4-二氢-β-咔啉2.30a和吲哚为模板底物,通过对催化剂、溶液、温度的筛选确定了以5 mol%的手性螺环磷酸(S)-1.4e为催化剂,甲苯为溶剂,0℃下反应24个小时为最佳反应条件,并以最高86%的产率和最高92%ee的对映选择性首次合成了 18个具有光学活性的三氟甲基化吲哚基四氢-β-咔啉衍生物。代表性产物2.32de的绝对构型通过单晶培养和X射线衍射分析确定为S构型。最后提出了一个可能的反应机理。2.设计合成了一类新型的基于[2.2]对环芳烷骨架的面手性磷酸(PPAs)。以4-溴-3-甲氧基苯酚为原料,通过Suzuki偶联、三氟甲磺酰化、Suzuki偶联三步反应以高产率获得4个3-甲氧基-4-芳基苯基硼酸频那醇酯,总收率为76-86%。接着,以商品化的(RP)-4,12-二溴[2.2]对环芳烷和芳基硼酸频那醇酯或商品化的芳基硼酸为原料,经过Suzuki偶联、脱甲基、环化、氧化、水解五步反应,合成了 7种新型面手性磷酸催化剂(RP)-3.6,总收率为16-57%。其中,关环氧化后一个代表性关键中间体3.7b的绝对构型通过单晶培养和X射线衍射分析进行了确认。3.发展了新型面手性磷酸(PPAs)催化的不对称氮杂-傅克反应高对映选择性合成3-吲哚基甲胺衍生物的新方法。以N-对甲苯磺酰基肉桂醛亚胺4.24a和吲哚为模板底物,通过对催化剂、溶液、温度、催化剂用量的筛选,确定了以1 mol%的面手性磷酸(RRP)-3.6d为催化剂,甲苯为溶剂,4A分子筛为添加剂,-20℃下反应2个小时为最佳反应条件,并以最高>99%的产率和最高>99%ee的对映选择性首次合成了 13个具有光学活性的苯乙烯基-3-吲哚基甲胺衍生物。代表性产物4.26ba的绝对构型通过单晶培养和X射线衍射分析确定为S构型。然后,又以N-对甲苯磺酰基芳香醛亚胺4.28a和吲哚为模板底物,通过简单的催化剂和温度筛选确定了以2 mol%的手性螺环磷酸(Rp)-3.6f为催化剂,甲苯为溶剂,4A分子筛为添加剂,-20 ℃下反应12个小时为最佳反应条件,并以高产率和优秀的对映选择性获得了 24个芳基-3-吲哚基甲胺衍生物。