本论文基于不对称有机小分子催化及当代有机合成的“绿色化学”理念,选取“基于不对称有机小分子催化的C-H官能团化及串联反应方法学”作为课题的研究方向,主要完成了“以O2为氧化剂结合过渡金属与有机小分子催化剂实现醛p位C-H键的不对称官能团化”和“双功能硫脲催化的不对称Michael/Michael串联反应合成手性多取代哌啶并[1,2-α]吲哚啉衍生物”两部分工作。该论文主要包括以下三部分内容：第一章：引言部分我们以手性这个基本概念为出发点,从药理学的角度解释了我们日常生活对手性药物的需求,并简述了不对称有机催化的发展现状。结合“绿色化学”这一当代有机合成的发展主题,我们选取了“基于不对称有机小分子催化的C-H官能团化及串联反应方法学”作为本论文的研究方向。接下来我们对以不对称有机催化为基础的各类串联反应进行了分类总结,并通过一些典型的例子回顾了这一领域的发展历程。可以说,开发新的不对称串联反应来迅速合成具有生物活性的天然产物或相关核心骨架仍然是当前该领域的发展主题。另外以不对称有机催化为基础的双催化体系也是该领域研究的热点,通过基于有机小分子催化的双催化体系实现有机催化领域自身的内部整合和与其它领域的交叉互补将为该领域自身的拓展和当前有机化学所面临的一些挑战性问题(如不对称C-H官能团化,通过催化剂来控制差向异构体的选择性合成等)的解决提供更大的空间和新的思路。第二章：通过综述C-H官能团化概念及意义和基于不对称有机催化的C-H官能团化以及Saegusa氧化三部分内容,我们发展了一个手性二级胺/醋酸钯共催化的Saegusa氧化/Michael加成串联反应来实现醛p位C-H键的不对称官能团化。该反应克服了醛p位C-H键不对称官能团化过程中长期存在的“氧化剂”问题,通过使用廉价、洁净的02作为氧化剂来避免传统方法中化学剂量氧化剂如IBX和DDQ等的使用。该串联过程经Saegusa氧化将有机催化中的烯胺活化模式与亚胺离子活化模式结合起来成功实现C-H键的不对称转换,这也是Saegusa氧化反应首次在不对称领域中的应用,同时也是将有机小分子催化剂与过渡金属催化剂结合起来的双催化体系用于解决有机化学中挑战性问题的一个成功例子。第三章：在对哌啶并[1,2-α]吲哚啉骨架及主要合成方法、2-氧吲哚酮类化合物在串联反应中的应用和3-氧吲哚酮类化合物研究现状三部分内容详细综述的基础上,针对哌啶并[1,2-α]吲哚啉基本骨架在天然产物和生物活性分子中的重要性和实现其手性合成方法的相对匮乏,我们结合组内对3-氧吲哚酮类化合物的研究工作发展了一个由双功能硫脲催化的Michael/Michael串联反应顺利实现了含有四个连续手性中心(一个手性季碳)类哌啶并[1,2-α]吲哚啉衍生物的合成。该反应对于尚待开发的3-氧吲哚酮类化合物来说,也是其首次以较好的反应结果应用于不对称串联反应来构建有用的复杂手性分子骨架。与此同时,这也是对发展较为成熟的2-氧吲哚化学的一个很好补充。