多组分反应被认为是从简单的原料一步快速构建多根化学键的高效合成方法,具有高合成效率、高原子经济性等特点。由于在多组分反应过程中一般都会生成多个手性中心,因此对于反应选择性的控制就显得尤为重要。通过共催化策略的引入,可以调节亲电试剂的反应活性,高选择性地合成单一立体构型的手性分子,实现该类多组分反应的选择性控制。本论文主要研究了一类基于对活泼鎓叶立德进行亲电捕捉的多组分新反应,通过反应中各组分化合物结构的变换,步高效构建手性α-羟基-β-氨基酸衍生物以及α-氨基-β-羟基酸衍生物；同时,以此类化合物骨架为基础,实现药物关键中间体以及天然手性化合物的全合成。另外,作者还发现了一例基于铵基叶立德捕捉的氧化反应,用于N-烷氧羰基保护的芳香亚胺酯的合成。最后,作者还发现了一类由烯醇重氮酸酯参与环加成反应。论文的第一章为绪论,主要对共催化反应,重氮、卡宾和叶立德化学以及基于叶立德捕捉的多组分反应进行了概要性的介绍。同时,对本论文的研究基础和设计思路做了简要的介绍。论文第二章主要讨论了一种手性质子酸和醋酸铑共催化的重氮酸酯、醇和亚胺参与的不对称三组分反应用于高效合成具有光学活性的α-羟基-β-氨基酸化合物的新方法。通过该方法可以得到中等的收率(61%-73%)和非对映选择性(最高达82：18),以及高对映选择性的产物(最高达91%)。该方法最大的成功之处在于发现了一类新的催化剂和反应底物匹配的体系,并且将该方法成功的运用于紫杉醇侧链和(-)-epi-cytoxazone的合成中。这也是该类高效叶立德捕捉化学在药物分子合成领域的首次运用。论文第三章主要讲述了一类手性质子酸和醋酸铑共催化的重氮、亚胺和水参与的不对称三组分反应。该反应在高收率(64%-86%)的得到产物的同时,很好的控制了产物的非对映选择性(最高达98：2),以及高对映选择性的产物(最高达97%)。该反应最成功之处就是从简单的原料出发,在非常温和的反应条件下,将水这一类很少作为反应试剂用于不对称催化领域的化合物,成功的运用到合成α-羟基-β-氨基酸及其衍生物的高效合成方法中。论文第四章主要讨论了一类手性质子酸和醋酸铑共催化的重氮、水、芳香胺和乙醛酸酯参与的不对称四组分反应。该反应能以61%-88%的收率,中等的非对映选择性(最高达89：11),以及高对映选择性(最高达96%)的合成具有光学活性的β-羟基α-氨基酸类化合物。该反应成功的将重氮酮这类高活性重氮化合物用于此类加成反应中,并且第一次成功的将反应底物重氮的范围拓宽至烷基重氮酮化合物。论文第五章主要讨论了一类在温和反应条件下,醋酸铑催化的高效(最高收率达96%)合成N-烷氧羰基保护的芳香亚胺酯的新型合成方法,并且高收率高选择性的实现了该类化合物的不对称还原(最高达98%的收率,94%ee)以及与吲哚类化合物的不对称Friedel-Crafts反应(最高达99%的收率,99%ee)。论文第六章主要讨论了醋酸铑催化的烯醇重氮酸酯、偶氮酰亚胺参与的一类高收率高对映选择性的合成双环吡唑烷酮类化合物的[3+3]环加成反应。偶氮酰亚胺进攻不饱和金属卡宾的双键位产生[3+3]环加成反应,而进攻金属卡宾位则形成N-N键断裂的二亚胺类化合物。另外,我们还报道了一例过渡金属催化基于β-亚甲基-β-硅氧基-p-酰胺基-α-重氮酸酯化合物的高立体选择性的1,2-C→C,-O→C以及-N→C迁移反应,立体效应和电子效应是此类金属卡宾迁移反应高立体选择性的关键。论文第七章主要讨论了一类Lewis酸Cu(SbF6)2活化的硝酮化合物与烯基重氮酸酯的[3+3]环加成反应,高收率(最高至96%)高对映选择性(dr>20：1)的合成3,6-二氢-1,2-恶嗪类化合物。此类反应进程是对铑催化的金属卡宾过程很好的补充。