氮杂二烯类化合物(azadiene)是一类重要的反应中间体,被用作活泼的反应底物进行不对称反应,其中代表性的一个就是2-亚芳基-N-甲苯磺酰基苯并呋喃-3(2H)-亚胺(以下简称氮杂二烯)。由于氮杂二烯进行迈克尔加成反应时具有芳构化的推动力,该化合物常作为有机催化策略中具有高活性的反应底物进行不对称加成反应,以期合成众多不易获得的具有潜在药理活性,生物活性的重要化合物。尽管在过去几年中,此氮杂二烯类化合物在不对称合成反应中应用广泛,但对其开发仍然不足。我们课题组综合前人对氮杂二烯的研究工作,从中受到启发,选择罗丹宁、α-当归内酯和1-萘酚三种亲核试剂,在有机小分子催化剂的介导下,高效、高立体选择性地合成了一些具有潜在药理作用的含硫手性中心化合物、α,β-不饱和丁烯酸内酯衍生物以及具有三芳基甲烷骨架的手性化合物。第一部分:此部分研究开发了方酰胺类催化的氮杂二烯与罗丹宁的不对称迈克尔加成反应。我们首先通过模板底物尝试反应的可行性后,又在此基础上对反应条件进行了筛选,依次筛选了催化剂种类、溶剂种类、以及催化剂用量,最终我们得到了能使产物的对映选择性、非对映选择性和收率均达到最优的反应条件,而且此方法对不同取代的氮杂二烯与罗丹宁都有很好的适用性,获得的产物收率为66-99%,ee值为60-99%,dr值10:1->20:1。通过这一方法我们成功地合成了一系列具有高对映选择性和非对映选择性的罗丹宁骨架的具有含硫的四取代立体中心化合物。此不对称迈克尔加成成功解决了构建含硫的四取代碳立体中心的难题。此外,本反应还扩展了罗丹宁的不对称亲核加成反应的催化路线。第二部分:这研究设计了方酰胺类催化剂介导的氮杂二烯与ɑ-当归内酯的不对称插烯迈克尔加成反应。我们使用模板底物以及消旋催化剂确定反应的可行性后,又对反应条件进行了优化,依次筛选了催化剂种类、溶剂种类、溶剂用量、温度以及催化剂用量,最终我们得到了能使本反应的对映选择性和收率达到最高的反应条件,在此条件下对底物通用性进行了探究,最终能以高收率(56->99%)和优异的不对称选择性(ee值高达98%)生成了插烯迈克尔加成产物。此合成策略不仅直接构建了具有光学纯度的含有苯并呋喃骨架的γ,γ-二取代的ɑ,β-不饱和丁烯酸内酯,而且还确保以优异的立体控制构建了相邻的四元和三元立体中心。此外,本策略还扩展了α-当归内酯的不对称亲核加成反应的催化路线。第三部分:在这一部分中我们设计了方酰胺类催化剂介导的氮杂二烯与1-萘酚的不对称迈克尔加成反应。我们首先选用模板底物进行反应的尝试,在确定反应顺利进行且产物结构正确后,又进行反应条件了优化,依次筛选了催化剂种类、溶剂种类、温度等反应条件,经过大量控制实验,我们获得了可使产物的对映选择性和收率均达到最优的反应条件,随后,底物的通用性评价顺利进行,最终能以高收率(66-99%)和优异的不对称选择性(71-98%ee)生成了一系列迈克尔加成产物。此合成策略条件温和,反应时间短且效率高,通过1-萘酚的傅克烷基化生成了手性三芳基甲烷骨架的化合物。