绿色化学作为当今化学发展的主要研究方向,对环境的保护起着至关重要的作用。而在绿色化学的研究中,充分的利用自然资源、减少有毒试剂的使用、设计原子经济的反应等都是绿色化学研究的重点。本论文主要对反应的催化剂进行了改造,设计了无催化剂的反应、简单的生物催化剂催化的反应、及酶催化羰基化合物的不对称α-氨化合成手性α-氨基酮衍生物。水相中的无催化剂反应作为实现绿色化学的一种重要方法近来被广泛研究。我们发现2,5-二羟基-1,4-二噻烷与α,β-不饱和酮可以在水中无催化剂的条件下通过sulfa-Michael/aldol(Henry)反应高效制备三取代四氢噻吩衍生物。我们利用简单的现成的原料,在环境友好的条件下,发展了一种高效的合成四氢噻吩衍生物的方法,并且具有良好的反应收率,产率最高可达93%。同时具有非常好的非对映立体选择性,dr值高达>99:1。在绿色化学中,生物催化是其中比较热门的一个研究方向。由于生物催化剂大多价格昂贵,制备方法繁琐,所以我们发展了蚯蚓粗提物这种价格低廉,效果优良的生物催化剂。本文中我们用蚯蚓提取物催化三组分的Mannich-Michael串联反应来制备异奎宁环(氮杂双环[2.2.2]辛烷)衍生物。本研究通过对底物摩尔比、溶剂、水含量、温度、催化剂的用量、反应时间和反应温度的筛选,发现蚓提取物具有良好的催化Mannich-Michael串联反应的活性,催化后产率最高达99%,内外式比值(endo/exo)高达7624。这一方法为绿色化学研究提供了一种良好的催化剂。酶的催化多功能性作为近来酶催化研究比较热门的方向,不仅拓宽了酶的适用范围,还为有机合成带来了新的催化剂。基于之前酶催化多功能性的研究,我们发现猪胃粘膜胃蛋白酶具有催化羰基化合物的直接不对称α-胺化反应的催化多功能性,这种绿色环保的方法可以高效的形成不对称的C-N键。通过一系列的条件筛选,我们在底物扩展中发现,产物对映选择性最高可以到达90%,产率高达95%。我们的这项研究增加了酶催化多功能性的例子,同时也为酮的不对称α-胺化反应提供了一种绿色环保的催化剂。