羟醛反应是一种最为重要的构建C-C键的有机化学反应之一,主要被用于β-羟基羰基化合物的合成。因此,在有机合成,特别是天然产物、合成药物以及多用途中间体的合成中,该反应有着广泛的应用。近年来,关于不对称直接羟醛反应的研究相当活跃,并取得了较大的进展。乙醛由于其活泼的化学性质,易于发生氧化、聚合以及自身缩合等副反应。基于上述原因,乙醛与酮的不对称羟醛反应目前的报道依然较少。通过利用新的手性仲胺催化剂,本论文主要发展了两类酮与乙醛的催化不对称羟醛反应,即乙醛与α,β-不饱和酮酸酯、乙醛与靛红的羟醛反应。本文详细讨论了该反应的反应历程和其立体选择性机理。本论文主要分为两个部分:第一部分:侧重于介绍催化不对称羟醛反应的研究背景。其中,重点论述手性胺催化乙醛的直接不对称羟醛反应的研究进展。第二部分:首先介绍了乙醛与α,β-不饱和烯酮的催化不对称直接羟醛反应的研究。通过一系列的条件筛选和优化,确定该反应在以N-异丁基取代手性仲胺为催化剂,DMSO:DCM=1:1为溶剂时,该反应可以高达72%的收率和94%的ee值获得羟醛反应产物;若以N-甲基取代手性仲胺为催化剂,DMSO:DCM=1:1为溶剂时,可以高达59%的收率和68%的ee值,得到立体选择性相反的羟醛反应产物。其次介绍了乙醛与靛红的催化不对称直接羟醛反应的研究。通过一系列的条件筛选和优化,确定该反应在以N-异丁基取代手性仲胺为催化剂,THF为溶剂时,可以高达92%的收率和95%的ee值,获得羟醛反应产物。在上述两类乙醛参与的不对称羟醛反应中,通过底物普适性考察,发现反应均具有较好的普适性。综上所述,通过发展利用不同的新手性仲胺催化剂,我们以高的立体选择性的实现了乙醛与α,β-不饱和烯酮、乙醛与靛红间的两类不对称羟醛反应,为多类官能团化的手性β-羟基羰基化合物提供了新的合成方法。值得一提的是,我们通过调控手性仲胺催化剂N原子上的取代基由异丁基（N-i-Bu）到甲基（N-Me）,高效、高立体选择性地实现了相关反应的“对映选择性翻转”。