催化不对称还原是制备具有光学活性的二芳基醇和N-芳基β-氨基酸衍生物的最有效方法之一,它们是合成一些结构有意义或有生物活性化合物的重要中间体,如抗阻胺药物(R)-orphenadrine和(S)-neobenodine以及抗肿瘤药物紫杉醇(Taxol)等。铜催化不对称硅氢化还原二芳基酮以及β-脱氢氨基酸酯因采用非贵金属催化剂,反应条件温和及技术简单等特点,近年来得到了学术界关注。　　 本文以Cu(Ⅱ)/手性联吡啶双膦配体P-Phos/硅烷为催化体系,重点开展了以下几方面工作:　　 (1)合成了18个邻位取代的二芳基酮、5个芳杂基芳基酮以及6个N-芳基β-脱氢氨基酸酯类底物,并经1H NMR、13C NMR及HRMS等确认结构；同时还合成了对应于上述底物以及商品化底物还原产物的共39个消旋体,经1H NMR、13C NMR及HRMS等确认结构并建立了各消旋体的手性分析条件。 　　 (2)发展经济、实用且高效的催化体系是本论文的研究重点。我们从铜盐前体、手性配体、硅烷结构、温度、溶剂和添加剂等几个方面对催化体系进行了系统研究。以空气稳定且价格较低的Cu(OAc)2·H2O替代了原有体系中对空气和水较为敏感的CuF2,以一种经济而稳定的有机硅工业链的副产品PMHS(polymethylhydrosiloxane)替代原体系的PhSiH3作还原剂,通过添加一定量的有机碱t-BuONa和醇t-BuOH作助剂,在空气气氛下形成了高效且实用的Cu(OAc)2·H2O/(S)-Xy1-P-Phos/PMHS不对称硅氢化还原体系。　　 (3)将发展的空气稳定的Cu(OAc)2·H2O/(S)-Xy1-P-Phos/PMHS体系应用于非对称二芳基酮的催化不对称硅氢化还原。发现在酮羰基一侧的苯环邻位引入Cl或Br作为不对称诱导可显著提高反应的对映选择性,据此设计并合成了一系列结构各异的邻Cl或邻Br取代的非对称二芳基酮和芳基杂芳环酮,对其进行硅氢化还原得到的大多数产物的ee值大于90％,部分产物的光学纯度达96％,而产物中的Cl和Br可以方便地脱保护离去,很好地解决了不对称氢化、硅氢化还原对位和间位取代的二芳基酮反应对映选择性低的难题,为合成各种手性二芳基醇提供了一种高效且经济实用的新途径。　　 (4)将Cu催化不对称硅氢化制备手性二芳基醇这一方法成功地应用于手性抗阻胺药物(R)-orphenadrine和(S)-neobenodine的高效合成,拓展了所发展的方法学的应用范围,现有催化体系因活性高、对映选择性好、空气稳定、经济实用、底物范围广和反应条件温和等特点而显示了良好的应用前景。　　 (5)为扩展非贵金属催化不对称硅氢化反应的应用范围,我们对N-芳基取代β-脱氢氨基酸酯的不对称1,4-还原进行了初步探索,发现现有Cu催化体系对该类底物较为有效,室温条件下,部分底物还原取得了较好的活性(70％yield)和对映选择性(84％ee),为进一步发展高效合成手性N-芳基β-氨基酸的新方法建立了良好基础。