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含氮杂环化合物作为一种在医药、香料、农药及染料工业中被广泛使用的一类有机物,其高内吸性、低毒性的特有生物活性使其成为农药和医药领域的研究热点之一。因此,发展经济、高效的含氮杂环化合物合成方法学,为杂环分子的构建提供简单易行的合成策略,对于新农药创制具有重要意义。目前,亲核有机膦催化的环加成反应作为一种合成杂环化合物的重要工具,在有机合成中应用广泛,多种形式的环加成反应相继被报道。MBH碳酸酯作为Morita-Baylis-Hillman反应的加成物,其在亲核有机膦催化剂作用下可原位生成两性离子中间体,进而可作为一碳或三碳合成子与各种亲电试剂完成多种形式的环化反应。本文设计并发展了亲核有机膦催化下的Morita-Baylis-Hillman碳酸酯与C,N-偶氮次甲基亚胺及六元环状N-磺酰亚胺的[3+3]和[3+2]环加成反应,成功构建了含哒嗪及四氢吡咯环骨架的新型杂环分子,为相关杂环化合物的合成提供了方法学依据。主要内容如下：1.本文在巧妙设计及大量实验探索后,成功实现了有机膦催化领域中首例[3+3]不对称环加成反应。通过使用商品化的手性有机膦(R)-SITCP为催化剂,以Morita-Baylis-Hillman碳酸酯与苯并六元环状C,N-环状偶氮次甲基亚胺作为反应底物,在温和反应条件下,以较高收率和非对映选择性(>20：1dr)合成了新型含哒嗪环结构单元的高光学活性环化产物(98->99%ee)。反应不仅可在百毫克级下顺利进行,所得的高光学活性环化产物经过还原及偶联反应可被转化为具有潜在生物活性的新型杂环化合物,而且原来的光学纯度保持不变。2.发展了有机膦催化的Morita-Baylis-Hillman碳酸酯与六元环状N-磺酰亚胺的[3+2]环加成反应,以较好收率得到了的含二氢吡咯环骨架的新型杂环化合物。3.在探索有机膦催化的芳香性偶氮次甲基亚胺的环化反应过程中,发现了含喹啉及异喹啉环的六元苯并C,N-偶氮次甲基亚胺与联烯酯化合物的[3+2]热环加成反应,以较好收率得到了含喹啉、异喹啉及四氢吡唑环骨架的新型杂环化合物。这些含氮杂环产物的结构有别于有机膦催化的偶氮次甲基亚胺与联烯酯的环加成反应产物,极大拓展了N,N-二环系列杂环化合物种类。