经过了几十年的发展,过渡金属催化的不对称氢化反应作为一种简单高效、原子经济性、环境友好的合成天然产物、手性药物和食品添加剂等化合物的方法,在有机合成和工业上得到了广泛的应用。酮,亚胺,烯烃和芳香化合物等常见的前手性不饱和化合物的不对称氢化已经得到了深入的研究。尽管取得了非常显著的成就,但是仍存在一些尚未解决的问题。比如吡啶的还原合成手性哌啶化合物仍有一定的局限性等。因此,发掘新型的手性催化剂和新的反应一直是一项具有挑战性的课题。本论文主要研究了带吡啶基团的酮和烯烃的不对称氢化以及通过吡啶衍生物的不对称氢化构造3,4-二取代手性哌啶化合物,同时合成了新型的手性氮杂环卡宾膦配体,以期在不对称氢化反应中有新的发现。论文内容主要分为以下四个部分:(1)对2-吡啶酮类化合物的不对称氢化进行了研究。利用吡啶基团在铑催化的不对称氢化反应中的导向作用,以Rh-BinaPine为催化剂,实现了 2-吡啶酮和烯烃的高效高对映选择性的不对称氢化,具有很好的底物普适性。同时,我们对药物苯磺酸贝他斯汀的合成进行了研究,发展了其高效合成的新途径。本文中利用吡啶和铑的弱配位作用来实现手性识别,克服了传统方法对底物位阻的要求,极大地增加扩大了该反应的底物的使用范围,提高了反应的对映选择性和合成效率。(2)在成功实现吡啶酮的不对称氢化的基础上,我们对吡啶导向的烯烃类化合物的不对称氢化进行了研究。研究表明,在2-吡啶烯烃类化合物的不对称氢化反应中,吡啶同样具有很好的导向作用。当以Rh-DuanPhos为催化剂,2-吡啶烯烃的不对称氢化可以获得高达99%的产率和98%的ee值。该方法可以应用于药物中带有吡啶基团的1,1-二取代的乙烷的合成,具有一定的应用前景。(3)对手性哌啶化合物不对称合成新策略进行了研究。以烟酸甲酯为原料,通过Comins的方法去芳构化得到3,4-二取代的1,4-二氢吡啶,接着以Rh-Josiphos作为催化剂,实现了 3,4-二取代的1,4-二氢吡啶高效高选择性的不对称催化氢化(>99%ee),并经过简单的转化即可构建出反式3,4-二取代的手性哌啶化合物。此外,利用该方法,我们高效合成了抗忧郁药物帕罗西汀的关键中间体。该研究发展了一种高效合成手性多取代吡啶的新方法,具有重要的应用前景。(4)设计合成了新型的三氮唑类型的氮杂环卡宾膦双齿配体,并分别与铑、铱和钯配位,尝试了其在不对称催化氢化反应和不对称偶联反应中的应用。研究表明,该类型配体在反应中有较高的活性,但对映选择性一般,有待进一步修饰。