有机小分子催化以其反应条件温和、不含金属、低毒、原子经济、类似酶催化等特点，成为近年来备受关注且发展迅速的一种不对称合成方法。本文以L-脯氨酸和4-羟基-L-脯氨酸为主要原料设计合成了三种脯氨酸衍生的含有长链烷基的新型手性有机小分子，研究了它们对直接不对称Aldol反应的催化性能。新型长链烷基脯氨酸衍生物的合成及其对直接不对称Aldol反应的催化性能1．以反式-4-羟基-L-脯氨酸和L-脯氨酸为原料，通过如下的反应路线合成了三种长链烷基脯氨酸衍生物，经IR，¹H NMR，¹³C NMR和HRMS对其结构进行了表征。2．研究了长链烷基脯氨酸1a和1b分别在有机相和水相催化分子间直接不对称Aldol反应的性能，发现具有较长烷基链的1a比具有较短链的1b催化活性高。有机相中反应时，以底物酮为溶剂时催化效率和立体选择性最好。在0℃～室温下，以5mol％的1a催化即可获得相当或优于30mol％脯氨酸本身所具有的催化效果，ee值最高可达96％。以酮为溶剂使反应的后处理更为方便。与有机相中的反应相比，在水中反应时，1a比1b催化活性更高。对环己酮与多种芳香醛均以高收率、高非对映选择性和高对映选择性得到了Aldol产物。而对丙酮与芳香醛的反应，发现选择性和Aldol产物的构型与所用水量有关。3．考察了含有长链烷基的脯氨酰胺有机小分子催化剂7在助催化剂存在下对水相直接不对称Aldol反应的催化性能。与无金属盐加入时相比，金属离子加入后其催化性能有明显提高，加入SnCl₂时取得较好催化结果，同时发现底物中取代基的位置对催化结果也有较大影响；当加入有机酸为助催化剂时，反应时间大大缩短。4．对长链烷基脯氨酸在有机相和水相中催化Aldol反应的机理进行了探讨，证明长链烷基的存在增强了其在有机相中的溶解度，大大降低催化剂用量的同时仍能获得很好的催化效果。在有机相中催化机理与脯氨酸相似。在水相中，由于催化剂的两亲性使其通过疏水—疏水相互作用与有机底物聚集在一起形成有机微环境，从而使催化反应能够更有效地进行，其立体选择性的产生与有机相反应类似。金属盐存在条件下的催化机理可能是通过催化剂的杂原子和金属配位，构建新的活性中心来催化水相直接不对称Aldol反应。