不对称合成对于化学、生物学、医学和药学的理论和实践都有重大意义。对单一手性的香料、农药、医药、食品添加剂等精细化学品,以及对手性液晶材料和功能高分子等材料的迫切需求,使得不对称合成成为当今化学研究领域里的一个热点课题。有机小分子催化的对映选择性反应,是基于模拟酶的一种非金属催化反应。从2000年开始,List和MacMillan等发展的反应将有机催化反应推向了高潮,除了作为金属催化反应的有力补充外,有机催化剂具有无毒、易得、在空气中稳定、反应可在非绝对无水溶剂中进行以及操作简便等优势,引起了广大学者的关注。L-脯氨酸是一种有效的手性催化剂,可催化Mannich、Baylis-Hillman、Michael、 Diels-Alder、Aldol等众多有机反应。但由于脯氨酸可形成分子内盐,导致其在有机溶剂中的溶解性较差,影响其催化活性和催化剂的使用量,从而限制了其使用范围。广大化学工作者对脯氨酸结构进行了修饰和改造,并且取得了令人满意的成果,但大多数修饰都是在2位羧基上,在4位上修饰的相对较少。本文工作的核心思想就是合成新型4位修饰的脯氨酸衍生物,将其应用到直接不对称Aldol反应中,考查其催化活性。基于以上指导思想,本论文的工作主要包括以下内容：一、以(2S,4R)-N-Boc-4-羟基脯氨酸甲酯为原料,经过三步反应,得到非天然的(2S,4S)-N-Boc-4-氨基脯氨酸甲酯,将其做为反应物之一,分别与D-樟脑磺酰氯、对甲基苯磺酰氯反应,得到了两种磺酰胺类脯氨酸衍生物。二、以(2S,4S)-N-Boc-4-氨基脯氨酸甲酯为反应物之一,分别与肉桂酰氯、巴豆酰氯、水杨酰氯、对苯二甲酰氯、N-Boc-反式-4-羟基脯氨酸反应,得到了五种新型脯氨酸衍生物。三、将(2S,4S)-4-D-樟脑磺酰氨基脯氨酸甲酯、(2S,4S)-4-p-甲基苯磺酰氨基脯氨酸甲酯和(2S,4S)-4-肉桂酰氨基脯氨酸甲酯三种脯氨酸衍生物,应用到硝基芳香醛和丙酮的直接不对称Aldol反应中,通过对实验结果的分析,提出了可能的反应过渡态。对于合成的其他催化剂的催化性能的考查,以及催化剂结构的调整工作,还在进行中。