手性过渡金属络合物催化的不饱和双键的不对称氢化反应是合成高光学纯分子最有效的方式之一。经过几十年的发展，不对称催化氢化已经不仅局限于基础研究领域，也在手性医药、农药等工业生产方面得到了广泛应用。尽管如此，对于一些特殊不饱和化合物，尤其是结构中含有杂环的底物，其不对称催化氢化依然是具有挑战性的课题。发展不对称催化氢化新反应体系，提高不对称催化氢化反应的效率和选择性依然是研究的重点。基于本小组之前的工作，本论文将以螺[4，4]-1，6-壬二烯为基本骨架的膦-噁唑啉配体SpinPHOX的铱络合物为催化剂，研究其在一些具有潜在药物价值及富有挑战性底物的催化氢化反应中的应用。　　1.SpinPHOX/Ir(Ⅰ)络合物的合成及其在3-亚烷基苯酞衍生物的不对称催化氢化中的应用　　手性3-取代苯酞衍生物这一结构单元广泛存在于天然产物中，且表现出了良好的生物活性。至今为止，尚未有通过3-亚烷基苯酞衍生物的不对称催化氢化合成手性3-取代苯酞化合物的报道。基于本小组之前的工作，从螺[4，4]-1，6-壬二酮出发，通过五步反应合成了膦-噁唑啉配体27，并与铱络合得到一系列阳离子络合物52。将催化剂SpinPHOX/Ir(R，S)-52n成功应用于3-亚烷基苯酞衍生物的不对称催化氢化中。在优化的条件下，一系列结构多样的3-亚烷基苯酞化合物(34个例子)，均可顺利发生氢化反应，以中等到优秀的收率(40-＞99％)以及良好到优秀的对映选择性(68-98％ee)得到光学活性3-取代苯酞化合物。采用该方法，可以克级合成(R)-丁苯酞，并以SpinPHOX/Ir催化的不对称氢化反应为关键步骤，完成了对天然产物Chuangxinol及Typhaphthalide的不对称合成。　　2.SpinPHOX/Ir(Ⅰ)络合物催化的3，6-双亚苄基哌嗪二酮衍生物的不对称氢化反应　　2，5-二酮哌嗪这种环肽结构广泛存在于天然产物中，并在药物研发中占据重要地位。在通过氨基酸衍生物缩合获得环肽化合物的过程中，常伴随羰基α-位的消旋化。本论文将SpinPHOX/Ir(Ⅰ)络合物52成功应用于3，6-双亚苄基哌嗪二酮衍生物的不对称氢化中。以(R，S)-52q为催化剂，二氯甲烷为溶剂，在40atm氢气压力下室温反应，以优秀的收率(94-＞99％)及对映选择性(up to98％ee)立体专一的(＞99/1dr)获得一系列3，6-二取代-2，5-二酮哌嗪化合物(25个例子)。在标准条件下，可以94％的ee值克级合成65a。并以SpinPHOX/Ir催化的不对称氢化反应为关键步骤，完成了对天然产物73、77及[4，2，2]-氮杂桥环化合物86的合成。　　3.SpinPHOX/Ir(Ⅰ)络合物催化的吲哚衍生物的不对称氢化反应　　含有手性吲哚啉结构单元的化合物广泛存在于具有生物活性的天然产物的核心结构中，因此对其合成也是研究的重点内容。通过不对称催化氢化合成手性吲哚啉无疑是最实用、且具有原子经济性的方法之一。尽管前人在该领域已经做出了一些成就，然而能获得光学纯吲哚啉化合物的不对称催化体系依然有限，因此吲哚衍生物的不对称催化氢化依然是一个具有挑战性的课题。本论文将SpinPHOX/Ir(Ⅰ)络合物52成功应用于N-Boc-保护的取代吲哚化合物的不对称催化氢化中。以(S,S)-52b为催化剂，二氯甲烷为溶剂，在50atm氢气压力下室温反应，对于21种2-或3-取代吲哚化合物，氢化反应均顺利发生，且大多都能以优秀的收率及几乎完美的对映选择性(＞99％ee)得到相应的吲哚啉化合物。在相似的条件下，同样的催化剂也成功应用于2-甲基苯并呋喃及3-甲基苯并呋喃的不对称催化氢化中，以优秀的对映选择性得到相应的氢化产物88v及88w。在0.2mol％(S,S)-52b的催化剂用量下，将标准底物87a的用量提高到1g的规模，反应依然可以顺利进行，进一步证明了该催化体系的实用性。