喹啉类结构单元是广泛存在于天然产物和药物活性分子中的含氮杂环化合物,其化学骨架具有众多生物活性和生理活性,具有潜在的药物活性价值,在药物化学发展中具有重要作用。以手性N-杂环卡宾催化合成手性药物小分子为背景,对手性多环骨架体系的药物骨架小分子进行研究,期望可以拓展手性多环骨架体系类化合物在药物研发上的应用。针对合成手性四氢喹啉类化合物,实验设计通过N-杂环卡宾(NHC)催化肉桂醛氧化形成不饱和酰基卡宾正离子中间体,然后与N保护的邻氨基查尔酮进行反应生成了具有高度官能团化的多立体中心四氢喹啉类化合物。通过条件筛选,在碳酸钠的促进下,该催化体系展现出优秀的催化效率。反应以高达98%的产率和99%的ee值获得目标化合物。该合成策略一方面拓展了不饱和醛在N-杂环卡宾催化方面的应用,另一方面对合成具有药生物活性的喹啉类骨架化合物具有重要意义。此外,在四氢喹啉类化合物的合成基础上,通过对其化学结构的分析,进一步发展了手性二氢喹啉酮的合成新方法。在此催化体系的基础上,仅将其中的碱用碳酸铯替换,即可使N保护的邻氨基查尔酮与肉桂醛和醛氧化环化生成高度官能团化的多立体中心二氢喹啉类化合物。该反应策略结果优良,目标产物手性二氢喹啉酮产率高达83%,其对映选择性ee值高达99%,非对映选择性均大于20:1。对机理分析可知,四氢喹啉化合物经历C-N键的断裂并重排生成手性二氢喹啉酮化合物,该合成方法为不对称催化合成二氢喹啉酮骨架提供了新的思路。综上,本文发展了一种手性卡宾催化N保护的邻氨基查尔酮与不饱和醛氧化环化的新方法。利用相同的体系,仅通过碱的转换即可高效获得官能团化的手性四氢喹啉类化合物和手性二氢喹啉酮类化合物。该方法尤其能够一步构建新型的3-烯基-4-取代的手性喹啉酮骨架,类似方法未见报道,创新性强,方法简便易行,具有优异的立体选择性和催化效率,对于发展和拓展手性四氢喹啉类化合物和手性二氢喹啉酮类化合物具有重要意义。