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手性现象广泛存在于活性天然产物及药物分子中,并深刻影响着这些化合物的性质。从合成的角度讲,手性结构单元的构筑往往是天然产物全合成的关键。近二十年来,以开发新的手性催化剂和探索新的催化原理为中心,不对称催化领域取得了突飞猛进的发展,已经基本满足了大多数基元反应中简单手性中心构筑的需求。但对于天然产物和活性药物中复杂手性结构单元的构筑,目前大多数情况是从简单的手性高级中间体出发,经过多步转化实现,利用催化不对称的方法高效合成此类结构单元的报道十分有限。以具有C3a-C3a′连续全碳季碳手性结构单元的环色胺类生物碱为例,由于该类天然产物具有独特而复杂的立体结构和丰富的生物活性,吸引了包括Larry E.Overman,Movassaghi等众多著名化学家对其进行合成研究。然而,迄今为止,该类生物碱的高效合成仍旧受制于如何催化不对称地构建拥挤的C3a-C3a′连续全碳季碳手性结构单元。本论文致力于解决这一具体的科学问题。为了实现相应环色胺生物碱全合成所需C3a-C3a′连续全碳季碳手性结构单元的高效构建,在研究之初,我们提出了催化不对称二聚氧化吲哚的双烷基化反应策略。本论文受组内近期发展的1-氮杂螺[4.4]-壬烷骨架催化剂的启发,针对所拟定的合成策略,开发出了一系列新型手性螺环酰胺1,2,3-三唑盐催化剂。以这些催化剂为核心,我们成功实现了上述催化不对称二聚氧化吲哚的双烷基化反应设想,并完成了若干相应天然产物的不对称合成。本论文分为四部分进行叙述:1.连续全碳季碳型环色胺类生物碱不对称合成综述;2.新型手性螺环酰胺1,2,3-三唑盐催化剂的设计合成;3.催化不对称二聚氧化吲哚的homo/hetero双烷基化反应;4.(-)-Chimonanthidine,(-)-Folicanthine,(-)-Chimonanthine,(+)-Calycanthine和(-)-Ditryptophenaline的不对称合成。第一章,我们对连续全碳季碳型环色胺类天然产物进行了简要的介绍,并按照合成策略的不同,对其不对称合成研究进展进行了综述。第二章,我们介绍了螺环吡咯烷类手性骨架及1,2,3-三唑盐催化官能团的研究背景,设计合成了手性螺环酰胺1,2,3-三唑盐类催化剂并对其催化性能进行了初步探索。第三章,利用上述催化剂,我们以高达82%的收率、99%的ee值以及>20:1的dr值高效实现了催化不对称二聚氧化吲哚的homo/hetero双烷基化反应。此外,根据所取得实验数据和相关控制实验,我们还对上述反应的催化机理和立体控制模型进行了探索和分析。第四章,最终,我们以该方法学为基础,实现了(-)-Chimonanthidine的首次不对称全合成,并高效完成了活性天然产物(-)-Folicanthine,(-)-Chimonanthine,(+)-Calycanthine和(-)-Ditryptophenaline的形式合成。