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不对称催化是当今有机化学学科中持续发展且意义深远的研究领域,手性催化剂的合成与应用是该研究领域的主要任务之一。随着在该方向研究的持续发展,各种类型的有机小分子催化剂不断涌现。其中,作为有机小分子催化中的一个重要分支,Br?nsted酸催化开始受到人们的重视。手性磷酸由于其高效的催化活性、广泛的适用范围以及低廉的制造成本在近年得到了蓬勃的发展,并实际应用于一系列不同类型的不对称催化反应。本文合成了一系列手性磷酸,并探索了其在不对称反应中的应用,主要内容如下:在手性SPINOL磷酸的催化下,使用汉斯酯为氢源,通过不对称转移氢化反应以最高99%的产率和>99%的ee值得到了一系列有光学活性的3-取代-二氢-1,4-苯并噁嗪和2-取代-四氢喹啉。在手性SPINOL磷酸为催化剂,取代汉斯酯为氢源、甲苯为溶剂、50℃反应的最优条件下,通过不对称氢解反应以最高98%的产率和93%的ee值得到了一系列高对映选择性的3-取代异吲哚啉酮。在使用基于手性BINOL骨架的离子对为催化剂,儿萘酚硼烷为氢源的条件下,以最高90%的产率和97%的ee值得到了一系列高对映选择性的取代苯基乙二醇。通过测得产物的旋光值与文献值比较,最终确定产物的绝对构型为S,并提出了可能的反应机理。在不同类型的手性磷酸催化下,成功发展了一系列O–H键插入反应。以羧酸为底物时,在手性BINOL磷酸和铑的共催化下,以最高85%的产率和95%的ee值得到了一系列高对映选择性的2-(取代甲酰氧基)-苯乙酸酯。以醇为底物时,在手性BINOL磷酸和铑的共催化下,以最高87%的产率和90%的ee值得到了一系列高对映选择性的2-(烷氧基)-苯乙酸苄酯。以酚为底物时,在手性SPINOL磷酸、铑和三氟甲磺酸镁的催化下,以最高96%的产率和97%的ee值得到了一系列高对映选择性的2-(芳氧基)-苯乙酸苄酯。为了进一步理解羧酸的O–H键插入反应机理,本文进行了密度泛函理论(DFT)计算并通过培养单晶确定了产物的绝对构型。不论是在动力学或者热力学模拟下,S构型的O–H键插入产物都是优势构型,这与X射线单晶衍射分析实验结果一致。以2-氯-4-甲基-3-氨基吡啶为起始原料,经过甲氧基化,桑德迈尔(Sandmeyer)溴化反应,乌尔曼(Ullmann)反应得到消旋的2,2′-二甲氧基-4,4′-二甲基联吡啶。整个合成路线经过三步反应,总收率为25%。使用(+)-二苯甲酰酒石酸作为拆分试剂来拆分消旋的2,2′-二甲氧基-4,4′-二甲基联吡啶,能够以99%的ee值得到(R)-2,2′-二甲氧基-4,4′-二甲基联吡啶。