氮杂环辛烷衍生物是一类以八元氮杂环为核心骨架的化合物,这类骨架广泛存在于各类天然产物以及活性药物分子中,在药物开发和化学研究等多个领域具有重要价值。例如具有镇痛活性的Apparicine、具有抗癌活性的Manzamine A以及具有抗菌活性的FR-900482,它们都含有八元氮杂环骨架。但由于合成八元环结构的过程需要克服不利的焓效应、熵效应以及跨环相互作用,该类化合物的高效不对称合成仍然是一个巨大挑战。相比于传统方法,分子间高阶不对称环加成反应可以从简单的结构单元直接构建结构复杂的中等大小的环,已成为目前合成手性中环乃至大环骨架最简便高效的方法之一。于是,在本文中我们提出了利用钯催化的氨茴内酐与γ-亚甲基-δ-戊内酯的[4+4]不对称环加成反应来构建手性四氢苯并[b]氮杂环辛烷类化合物。通过该研究工作,首次实现了氨茴内酐与γ-亚甲基-δ-戊内酯的不对称[4+4]环加成反应,为高效率以及高选择性合成四氢苯并[b]-氮杂环辛烷化合物提供了新的方法与思路。反应前期通过对手性配体、钯源、溶剂以及温度的筛选,最终确定以Pd2dba3·CHCl3作为钯源,手性亚磷酰胺类配体作为配体,对二甲苯和氯苯（1:1）的混合溶剂作为溶剂,反应温度控制在10℃时进行反应,可以以高达92%收率,99%的对映选择性,最高可以大于20:1的立体选择性获得多种[4+4]环加成产物。该反应底物适用范围广,并且对源自天然产物的复杂底物在此不对称环加成反应中也具有良好的耐受性。利用该方法我们共合成44个环加成产物,其对映选择性都可以保持在90%以上。除此之外,该反应的克级规模制备可以在保持产率和选择性的前提下（81%收率,9:1 dr,97%ee）,将钯催化剂的量降低到1 mol%。环加成产物可以在简单的条件下完成一系列合成转化,如氧化反应、还原反应以及偶联反应等,还可以通过四步反应合成生物活性化合物的类似物,进一步证明了该方法的实用性。另外,结合已报道的早期工作以及该产物的绝对构型,我们提出了设想的反应机理以及可能的反应过渡态。综上,该方法反应条件温和,底物适用性广泛并可用于活性先导化合物的进一步官能团化,为从简单结构单元直接构建复杂的四氢苯并[b]-氮杂环辛烷衍生物以及相关天然产物的全合成提供了理论依据。