对亚甲基苯醌(p-QMs)是一类重要的醌类衍生物,该结构单元在天然产物以及具有生物活性的有机分子中广泛存在,同时也是许多化学反应、生物合成、药物代谢过程中的关键中间体。p-QMs具有独特的分子结构,即连续共轭的环己二烯酮和环外双键,羰基的极化和恢复芳香性的趋势赋予其良好的亲电性,尽管在过去几年中,p-QMs的不对称催化反应在有机化学中被广泛研究,但其底物范围仍然有限。我们课题组继续对对亚甲基苯醌进行研究,选择丙二腈、吖内酯和噻唑酮三种亲核试剂,在有机催化剂的作用下,成功实现了一些具有潜在应用价值的色满骨架化合物、二氢香豆素衍生物以及含硫杂环化合物的高效、高立体选择性的合成。第一部分:该研究设计实现了双功能方酰胺催化的对亚甲基苯醌与丙二腈的不对称串联反应。首先我们选用模板底物确定了该方案的可行性后,又对反应条件进行了优化,依次筛选了催化剂种类、溶剂种类、溶剂用量、温度以及催化剂用量,最终我们得到了能使该反应的对映选择性和收率达到最高的反应条件,而且该方法对不同取代的对亚甲基苯醌都有很好的适用性,获得的产物收率为71-99%,ee值为86-96%。通过该方法我们成功地合成了一系列具有高对映选择性的色满骨架化合物。同时,该报道为合成具有潜在特殊生物活性的邻氨基取代的色满骨架化合物提供了一种新的高效、简便的方法。第二部分:该研究设计实现了手性磷酸催化的对亚甲基苯醌与吖内脂的不对称Diels-Alder反应。首先我们选用模板底物确定了该方案的可行性后,我们对反应条件进行了优化,依次筛选了催化剂种类、溶剂种类、溶剂用量、反应物比例以及催化剂用量,最终我们得到了能使该反应的对映选择性和收率达到最高的反应条件,该方法同样适用于不同取代的对亚甲基苯醌与吖内酯,能以高收率(72-98%)和立体选择性(64-98%的ee值,dr值均>20:1)合成一系列手性二氢香豆素化合物。同时,该报道为合成带有季氨基酸部分的各种手性二氢香豆素衍生物提供了一种新的高效、简便的方法。第三部分:该研究设计了催化剂控制的非对映选择性调控,用于对亚甲基苯醌与噻唑酮的不对称共轭加成。我们使用相同的反应物,通过建立方酰胺和手性磷酸两种催化体系实现该反应,并分别通过催化剂、溶剂、催化剂用量等条件的筛选确定了最佳反应条件,在此条件下对底物通用性进行了探究,最终能以高收率(76-97%)和优异的不对称诱导性(ee值为78->99%,dr值高达>20:1)合成两组非对映异构体。同时,该报道为合成具有相邻手性中心的含硫杂环化合物提供了一种新的高效、简便的方法。