关键词： 氧化吲哚螺环丙烷   不对称合成   抗炎活性  

摘要： 炎症反应是机体在有害条件的刺激下(如感染和组织损伤等)而产生的机体适应性反应。正常情况下，机体会对炎症反应的启动和终止进行精准的调控。当损伤刺激因素长期存在或免疫调节发生缺陷时，机体对炎症反应的调控可能失去平衡，导致各种炎症因子大量分泌，并进入血液循环，进而发生全身性的过度炎症反应、产生多器官损伤。目前，针对过度炎症反应仍然缺乏有效的治疗药物。因此，开发新型抗炎药物具有重要的意义。氧化吲哚螺环丙烷类骨架具有独特的立体化学空间，作为有效的类药骨架片段广泛的应用于炎症、肿瘤和感染等疾病的先导化合物的设计。在本研究中，我们开发了全新的氧化吲哚螺环丙烷类化合物的不对称合成方法，发现该类骨架能够有效抑制脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的小鼠原代骨髓中性粒细胞的炎症因子分泌，减轻急性肾损伤(Acute Kidney Injury,AKI)模型小鼠的肾损伤，并探究其作用靶点。　　研究目的：　　发展氧化吲哚螺环丙烷类化合物的不对称合成方法，对其进行抗炎活性研究，以期发现新结构小分子抗炎先导化合物，在AKI模型验证其治疗效果，并对其作用靶点进行探究。　　研究方法：　　核磁共振、X射线单晶衍射和质谱表征化合物的结构信息;ELISA检测细胞炎症因子分泌量;小鼠AKI模型验证其疗效;基于活性的蛋白质组学研究化合物可能的作用靶点;Pull down实验验证小分子化合物与靶蛋白的结合。　　研究内容和结果：　　1.氧化吲哚螺环丙烷类化合物的不对称合成方法构建　　使用一类由分子内氢键构成的具有刚性结合口袋的手性硫脲催化剂，发展了一种3-氯代氧化吲哚与活性烯烃的不对称环丙烷化反应。通过该方法，高效构建了高立体选择性的多取代氧化吲哚螺环丙烷类化合物，并可对其产物进行多样的衍生化转化，为后续的表型筛选和构效关系研究提供了化合物基础。　　2.氧化吲哚螺环丙烷类化合物的抗炎活性、构效关系及小鼠AKI模型疗效研究　　通过表型筛选的方法发现氧化吲哚螺环丙烷类化合物3a(IC50=7.778μM)能够有效的抑制LPS诱导的小鼠原代骨髓中性粒细胞的炎症因子分泌，通过构效关系研究，获得高活性的先导物3aw(IC50=1.946μM)。药动学研究结果表明3a具有良好的生物利用度(41.64%)，半衰期(4.16h–4.88h)和达峰浓度(4.83ng/mL–6.67ng/mL);而3aw的生物利用度(12%)，半衰期(3.33h–3.46h)和达峰浓度(0.5ng/mL–1.66ng/mL)相对较低。最后，通过肾脏缺血再灌注损伤构建的小鼠AKI模型，验证3a能够有效降低AKI模型中小鼠肾小管损伤和炎症因子释放。　　3.氧化吲哚螺环丙烷类化合物的抗炎活性靶点研究　　通过基于活性的蛋白质组学研究发现了32个和3a结合的高可信度靶点，其中包括天然免疫中的关键节点蛋白STING。我们通过荧光共定位和竞争性Pull down实验进一步的验证了3a与STING的直接结合。　　结论：　　氧化吲哚螺环丙烷类新结构小分子化合物3a能够有效的抑制LPS诱导的炎症因子的分泌，通过构效关系研究，发现3a具有良好的抗炎活性及药代动力学特性，先导化合物3a在小鼠AKI模型中能够有效减轻肾小管损伤和炎症因子释放，进一步的靶点研究表明STING可能是3a的发挥抗炎活性作用靶点。

关键词： 环丙烷醇   homo-Mannich反应   2,6-二取代哌啶  

摘要： 2,6-二取代哌啶结构广泛存在于天然产物、活性分子及药物分子中。目前构建2,6-二取代哌啶结构的方法主要有还原胺化、亚胺加成和aza-Michael加成等反应,这些方法往往存在操作复杂、使用贵金属、立体选择性不佳等不足。因此发展新合成方法实现2,6-二取代哌啶化合物的高效不对称合成具有重要研究价值。本论文通过环丙烷醇与亚胺的homo-Mannich反应实现了系列2,6-二取代哌啶化合物的不对称合成。以商业可得的手性氨基酸为起始原料,经过酯化、苄基保护、Kulinkovich环丙烷化、Pd/C氢化还原脱除苄基合成了多种取代类型的手性氨基环丙烷醇。该类氨基环丙烷醇与醛原位生成亚胺后,以Cu Cl/双亚胺为催化剂,发生环丙烷醇与亚胺的分子内homo-Mannich反应,以较高的非对映选择性实现一系列结构多样性的2,6-二取代哌啶环化合物的合成。以上述方法学为关键步骤,论文还对天然产物Nupharamine的全合成进行了探索,成功合成得到其关键前体。鉴于环丙烷醇的homo-Mannich反应除本课题组之外鲜有报道,研究成果丰富了环丙醇化学,也为2,6-二取代哌啶化合物的不对称合成提供了一种新方法。

关键词： P-手性膦氧化合物   氮杂芳烃   手性催化剂   不对称合成反应  

摘要： 有机膦化合物广泛应用于农业、医药、催化、材料等各个领域。在有机合成中，三价膦有机化合物常被用来作为手性配体和催化剂，然而，由于其对空气比较敏感，应用和储存不便。五价有机膦化合物较为稳定，主要存在的形式为二级和三级膦氧化合物。P-手性二级膦氧化合物(SPOs)也可作为手性配体，参与金属催化不对称反应，也可作为合成子转化为 P-手性三级膦氧化合物(TPOs)。而 P-手性三级膦氧化合物经还原可以转化为P-手性三价膦化合物。由此可见，对P-手性膦氧化合物的研究具有重要的意义。近些年来，有机化学家发展了多种方法合成P-手性膦氧化合物，但这些方法大部分都需要使用过渡金属催化剂，同时需要特定结构类型的底物。由于氮杂芳烃的氮原子具有螯合金属的能力，这些方法也很难构建含有氮杂芳烃的P-手性膦氧化合物。因此，鉴于氮杂芳烃的性质，本课题开发了一种构建P-手性膦氧化合物的新方法。　　通过手性 Br(o)nsted 酸催化，利用消旋的二级膦氧化合物和 2-烯基氮杂芳烃进行反应，发生不对称氢膦酰化反应，得到一系列的P-手性2-氮杂芳基乙基膦氧化合物，具有高的产率和 ee 值。该方法底物适用范围广，不同取代基的二级膦氧化合物和多种氮杂芳烃的烯烃都能顺利进行反应。手性的加成产物经还原可以得到P-手性叔膦化合物，其可作为手性1,5-P,N配体，在Pd催化Tsuji-Trost不对称反应中，取得了良好的对映选择性。此方法为1,5-P,N配体的合成提供了一条新的途径，在不对称金属催化领域具有重要研究价值。相较于P-手性三级膦氧化合物的合成方法，P-手性二级膦氧化合物的合成方法更少，这也是阻碍其发展和应用的因素之一。因此，基于P-手性三级膦氧化合物的合成，本文利用此催化模式，实现了P-手性二级膦氧化合物的动力学拆分。通过对2-乙烯基氮杂芳烃的筛选，最终选择 3-甲基-2-乙烯基吡啶作为底物，利用手性 Br(o)nsted 酸催化，能够拆分不同取代类型的二级膦氧化合物。该方法底物范围广，芳基-烷基和二芳基取代的二级膦氧化合物都能兼容，同时获得了手性的二级和三级的膦氧化合物。手性二级膦氧化合物也可进行简单的转化，得到另一构型的三级膦氧化合物，经还原后能够 为金属不对称催化提供另一构型的1,5-P,N配体，这进一步拓展了P-手性二级膦氧的合成应用，具有潜在的应用价值。　　本文利用氮杂芳烃缺电子的性质，发展了手性Br(o)nsted酸催化的不对称氢膦酰化反应，构建了一系列全新结构的P-手性膦氧化合物，在一定程度上丰富了膦化合物库的种类，同时也能为金属催化领域提供结构新颖的手性1,5-P,N配体。

关键词： 不对称合成   羰基化反应   贵金属   SBA-15  

摘要： 不对称羰基合成反应是现代化工领域重要的金属催化反应之一,广泛应用于合成具有光学活性的羧酸类化合物。传统的羰基化反应催化剂中研究最多的是Pd、Rh均相催化剂,虽然这类均相催化剂催化性能好,反应活性高,但是其造价昂贵、活性组分易流失及难以分离和回收等缺点仍然严重阻碍着其工业化发展。本文为解决以上问题,合成了三种用于羰基合成的高效可回收的Pd/Imi-SBA-15、Rh/Imi-SBA-15和Rh/N-SBA-15负载型催化剂。主要研究内容和结果如下:（1）采用共价锚定法制备了咪唑烷基改性的Pd/Imi-SBA-15负载型催化剂,并应用于苯乙烯氢羧基化反应中。通过FT-IR、ICP、Si MAS NMR和BET等方法表征了催化剂的结构和化学性质,证明PdCl成功锚定在SBA-15上。在100℃,4.5 MPa,FeCl为助催化剂,反应6 h的条件下,2-苯基丙酸收率达到86.2%。Pd/Imi-SBA-15经5次循环后仍然保持良好的催化活性（>60%）,表明催化剂具有良好的循环稳定性。实验结果发现FeCl在反应中表现出优异的助催化效果,且与传统的酸助剂相比,对设备的腐蚀性较低,因此“PdCl-PPh-FeCl”体系有可能成为苯乙烯氢羧基化新的高效催化体系。此外,DFT计算结果表明氢羧基化的高反应活性是由于H/Cl和Pd配合物之间优异的协同作用。最后利用过渡态搜索计算,对苯乙烯氢羧基化反应机理进行假定和分析。（2）采用共价锚定法合成了咪唑烷基改性的Rh/Imi-SBA-15负载型催化剂,并应用于苯乙烯不对称氢甲酰化反应（AHF）中。TEM、XRD、BET、FT-IR和ICP等分析结果表明咪唑烷基硅烷和RhCl的引入没有破坏载体的有序介孔结构。在100℃,2.0 MPa,（R）-BINAP为手性配体,反应22 h的条件下,苯乙烯转化率为100%,2-苯基丙醛收率为77.6%,e.e.值为47%。在重复使用6次之后,Rh/Imi-SBA-15依旧保持较高的活性。DFT计算结果表明,（R）-BINAP和羰基铑络合物的协同作用促进了苯乙烯羰基化进程,提高了AHF反应性能。此外,过渡态搜索计算结果表明苯乙烯迁移插入反应是区域选择性和对映选择性的决定步骤,在该步骤中（S）-2-苯基丙醛路线的能量壁垒要低于其他两种产物,进一步解释了AHF反应在[HRh BINAPCO]体系下高选择性的原因。最后对（S）-2-苯基丙醛路线的反应机理进行了分析。（3）采用共价锚定法制备了氨基改性的Rh/N-SBA-15非均相催化剂,并应用于苯乙烯AHF反应中。表征结果表明氨基的引入提高了SBA-15对RhCl的负载能力。实验结果发现,与Rh/Imi-SBA-15和Rh/SBA-15相比,Rh/N-SBA-15催化剂表现出更优异的催化活性（收率达到89%,e.e.值高达52%）。DFT计算表明,Rh/N-SBA-15与（R）-BINAP之间也存在优异的协同作用,形成的[HRh BINAPCO]络合物能促进苯乙烯的插入,提高反应速率。同时发现Rh/N-SBA-15的反应物吸附能要低于其他两种催化剂,说明氨基的引入增强了催化剂的吸附能力。最后基于解离机制,对[HRhBINAPCO]体系下苯乙烯AHF反应的总反应机理作出了详细的解释。

关键词： 过渡金属催化   脱氧硼化   硼氢化   二硼化   不对称合成  

摘要： 酮类化合物及其衍生物是有机合成中极重要的中间体,其羰基可通过各种反应转化为其他官能团,在生物医药、农药、生物材料以及新材料等领域应用广泛。酮脱氧硼化为烷基硼酸酯,是烷基硼酸酯具有重要价值的合成方法。二芳基结构是重要的药物、染料以及先进材料的功能结构,因此,二芳基烷基硼酸酯的合成方法的开发具有重要的意义。传统的二芳基偕二硼酸酯的合成方法虽有报道,但以廉价二芳基酮为起始原料的合成尚未实现。本论文研究工作主要围绕羰基及其衍生烯醇硅醚硼化反应展开。首先,以廉价的乙酰丙酮钴/三联吡啶为催化体系,频哪醇硼酸酯为脱氧试剂,发展了二芳基酮的脱氧硼氢化反应及其脱氧偕二硼化反应,成功制备了二芳基甲基硼酸酯以及芳基偕二硼酸酯。此外,还以金属铑/膦配体为催化剂,实现了烷基酮衍生烯醇硅醚的不对称硼氢化,为手性β-羟基硼酸酯基其衍生物的合成提供了新的方法。本论文共分为五章,主要内容概括如下:首先,概述了烷基硼酸酯合成以及酮的脱氧硼化反应,包括以过渡金属(铜、铁、铑、铂等)催化酮的脱氧硼化,以及无过渡金属参与的酮的脱氧硼化研究进展及简单机理。随后,概述了近年来过渡金属(铑、铱、铜、铁、钴等)在烯烃不对称催化硼氢化领域的研究进展。综述根据过渡金属种类、配体种类及底物类型等分类脉络进行梳理,简单介绍了相关领域的研究进展和反应机理。第一部分研究工作,发展了一种以廉价金属钴/三联吡啶为催化体系,催化二芳基酮脱氧合成二芳基甲基硼酸酯的方法。该方法具有反应速率快、效率高、官能团兼容性良好等特点,并通过克级制备和产物的一系列碳硼键转化证明了该反应在有机合成领域的实用性。机理研究表明,乙酰丙酮钴首先与频哪醇硼烷/联频哪醇硼酸酯作用,形成活性钴中间体(Co-Bpin),活性中间体再与二芳基酮形成二芳基氧硼中间体,氧硼中间体与联频哪醇硼酸酯作用形成1,1-偕二硼酸酯,该产物再在水和碱的作用下,形成二芳基酮硼氢化产物。第二部分研究工作,发展了一种廉价金属钴/三联吡啶为催化体系,催化二芳基酮脱氧合成1,1-偕二芳基1,1-偕二硼酸酯的方法。该方法首次实现了廉价金属催化二芳基酮的偕二硼化反应,直接合成二芳基偕二硼酸酯,反应快速,官能团兼容性良好,为二芳基偕二硼酸酯的合成提供了新的选择。机理研究表明,二芳基酮首先由钴催化形成二芳基氧硼中间体,然后氧硼中间体再与另一分子联频哪醇硼酸酯反应得到二芳基偕二硼酸酯。第三部分研究工作,以金属铑/手性膦配体为催化体系,实现了烷基酮衍生烯醇硅醚的对映选择性硼氢化。研究以温和的反应条件和广泛的底物适应性,实现了一系列手性β-羟基硼酸酯以及其含硅基保护的手性二醇衍生物的制备,并用产物β-羟基硼酸酯构建了一系列具有结构多样性的分子,为对映选择性构建β-羟基硼酸酯及其衍生物提供了新的方法。

关键词： 镍催化   磷中心手性化合物   手性亚砜   不对称合成   氢官能团化  

摘要： 近些年来,杂原子手性中心化合物以其独特的结构特点和理化性质得到越来越广泛的关注。相较于碳手性化合物,杂原子手性中心化合物的合成和应用研究发展较为滞后。手性膦化合物和手性亚砜化合物是常见的配体类型,也可作为有机小分子催化剂,此外它们在医药、材料等领域同样具有一定应用,目前对这些化合物的制备还主要依赖于传统的合成方法。过渡金属催化的不对称合成现已成为最直接高效获得手性化合物的策略,本论文以廉价金属镍作为催化剂,从简单易得的原料出发,实现了对磷手性中心和硫手性中心化合物的构建。第一章首先简要介绍了手性化合物的类型和研究意义,接着对镍催化的烯烃和炔烃不对称氢官能团化反应的研究发展进行总结和分析。结合杂原子手性化合物的研究现状和对镍催化剂的认识,提出合理的课题设计。第二章从手性膦化合物的重要性及其合成策略出发来阐明课题的研究意义。过渡金属催化的不对称氢官能团化具有简洁高效、原子经济性的优势,目前已成为构建手性膦化合物的主要方法。由于潜手性二级膦氢化合物不易获取,二级膦氧化合物(SPO)的消旋化较难实现等,大多数研究只能得到碳手性含磷化合物。我们以易于制备的二级膦氧化合物为原料,在Ni(O)/(S,S)-BDPP的催化条件下实现了共轭烯炔的不对称氢膦酰化反应,该反应条件温和,官能团容忍性高,能够以良好的产率和对映选择性以及优异的区域选择性得到一系列磷手性三价膦化合物。通过核磁跟踪和对照实验对反应机理进行深入探究,揭示了一种有别于传统Chalk-Harrod类型的机理,为镍催化不饱和键的氢官能团化反应提供了设计思路。第三章介绍了镍催化炔烃的不对称氢次磺酰化合成手性亚砜化合物的研究。手性亚砜结构是许多药物的药效团,也是常见的配体类型,目前手性辅基诱导和不对称催化氧化仍是合成手性亚砜类药物的常用策略。次磺酸是一种极不稳定的有机硫含氧酸,化学性质活泼,被认为是许多反应的关键中间体。目前对催化不对称氢次磺酰化反应合成手性亚砜化合物的研究较少,根据对镍催化共轭烯炔的不对称氢膦酰化反应的认识,我们设计并实现了镍催化炔烃的不对称氢次磺酰化反应。通过对反应条件的探究,我们发现使用给电子能力较强的(R,R)-Ph-BPE作为配体,可以实现该类反应并获得优异的手性控制。除了普通炔烃能够以较好的收率和对映选择性获得手性烯基亚砜之外,还能在许多药物分子衍生物中引入手性亚砜基团,所得的手性烯基亚砜可以作为合成子转化为多种结构复杂的化合物。控制实验和核磁跟踪实验表明,该反应同样是以质子化的机理进行的,这进一步展现了镍催化剂在不对称氢官能团化反应中的应用价值。第四章对论文进行整体总结和分析,根据已有研究成果提出目前面临的问题并给出可能的解决方案。

关键词： 硅中心手性炔基硅烷   不对称[2+2+2]环加成反应   不对称Sonogashira偶联反应  

摘要： 硅中心手性化合物由于其作为重要的中间体在不对称合成中的广泛应用,以及在功能材料和药物研究领域的潜力,受到了越来越多的关注。目前硅中心手性化合物主要的合成方法是通过潜手性二氢硅烷、二烷基硅烷、二芳基硅烷的去对称化反应来构建,通过二炔基硅烷的去对称化来构建硅中心手性化合物的报道较少。在第二章中,我们研究了过渡金属催化的不对称分子间的[2+2+2]环加成反应实现潜手性二炔基硅烷的去对称化反应。通过对反应的优化,以Rh（cod）BF为催化剂,使用我们课题组发展的具有大二面角的手性硅螺环双磷配体SPSIP,以优异的产率和良好的对映选择性得到对应的硅中心手性炔基硅烷。初步探究表明,该反应底物范围广,反应条件温和。在第三章中,我们研究了铜/钯双金属催化不对称Sonogashira偶联制备硅中心手性炔基硅烷。通过对反应条件的系统优化,使用双噁唑啉配体时可以以76%ee（enantiomeric excess）得到目标产物。初步机理研究揭示,随着更多副产物的形成,单取代产物的ee值升高,这表明在我们的催化系统中存在进一步的动力学拆分过程。

关键词： 立体选择性合成   手性膦氧化物   镍催化   联烯   1,3-二烯  

摘要： 手性膦氧化物作为一类结构特殊的有机膦化合物,在手性合成化学、生物医药以及功能材料等领域具有广泛的应用。近几十年来,科研工作者利用多样化的催化的不对称合成策略实现了种类繁多的手性膦氧化合物的构建,为这类化合物的进一步探索提供了帮助。目前过渡金属催化的手性膦氧化物的构建方式仍然存在底物类型与催化模式单一、产物种类不够丰富等问题。因此开发新型的过渡金属催化体系,可以简单高效的合成多种类型的手性膦氧化物,能够进一步扩展不对称催化策略,具有重要的研究意义。本论文主要利用镍催化炔丙基膦酰取代反应,实现了轴手性联烯基膦氧化物、膦酰基1,3-二烯以及P-手性联烯基膦氧化物的立体选择性合成,为含膦有机化合物的高效构建提供了新的方法。在合成化学中,开发通用的催化方法实现立体选择性构建联烯基膦氧化物是一个艰巨的挑战。本论文利用新开发的手性双膦配体,在碱性条件下,实现了镍催化二芳基氧化膦与炔丙基碳酸酯的对映选择性偶联,以优异收率以及对映选择性合成了一系列的轴手性联烯基膦氧化物。该反应策略条件温和,底物适用范围广。机理研究表明,该反应的对映选择性控制主要通过配体调节,而与底物的手性无关;非线性效应实验证实了反应过程中是单一配体催化。基于该不对称合成策略,进一步实现了多种类型的手性膦化合物的合成。1,3-二烯作为通用的结构单元能够参与各种重要的反应,因此在有机合成中具有重要的应用价值。基于已发展的镍催化体系,通过更改反应条件,以相同的起始底物实现了区域选择性1,3-二烯基膦酰化反应。在酸性条件下使用非手性配体1,2-双(二环己基膦)苯以及中性条件下使用手性配体1,2-双(2,5-二异丙基膦)苯时,均能以优异的收率和区域选择性合成一系列的1,3-二烯基膦氧化物。进一步的研究表明,配体和酸碱度均可以调节该反应的区域选择性。P-手性膦氧化物具有很多独特的性质,在不对称合成与生物活性分子合成中具有许多潜在的应用。论文以二级膦氧化物和炔丙基碳酸酯为原料,以良好的对映选择性实现了镍催化立体选择性合成P-手性联烯基膦氧化物。机理研究发现,二级氧化膦在反应体系中的消旋化过程难以发生,产物的对映选择性控制可能通过手性的联烯基镍中间体对底物的动力学拆分实现。

关键词： 氢键活化   有机催化   螺吡唑二氢呋喃   2-羟基-1,4-萘醌   不对称迈克尔加成   亲核取代   不饱和吡唑啉酮  

摘要： 目的:氢键活化类型的金鸡纳碱衍生的双功能催化剂在不对称催化合成的研究领域中不断崭露头角,对开发含有新颖的生物活性骨架结构的化合物具有不可替代的重要作用。本文旨在通过设计合成的新型氢键活化类型的有机小分子催化剂,来探索不对称催化合成含有吡唑啉酮以及1,4-萘醌母核结构的生物活性骨架化合物的策略,以期望获得具有优良对映体纯度的衍生物。方法:(1)以喹啉类衍生物奎宁、辛可宁等金鸡纳碱以及二苯基次磷酰氯、1,5-萘二胺、1,8-萘二胺、方酸二正丁酯等为起始原料,经过氯代、酯化等多步反应合成新型多氢键有机小分子催化剂。(2)将新型氢键活化有机小分子催化剂应用于1,4-萘醌和吡唑啉酮的不对称加成反应中,通过对反应溶剂、温度等条件进行筛选以期望获得非对映选择性和对映选择性皆较为优异的目标化合物,通过对化合物3b的X-单晶衍射分析来确定产物的相对构型。(3)以α,β-不饱和吡唑啉酮和2-羟基-1,4-萘醌为模型底物,NCS作为重要的卤代试剂,氢键活化有机小分子为催化剂,实现了迈克尔加成/氯化/亲核取代序列反应,通过条件优化,以中等至优异的对映选择性制备得到了螺吡唑酮-醌并二氢呋喃杂环衍生物。规模放大合成反应也进一步证明该合成策略潜在的实用性,通过对化合物8k的X-单晶衍射分析来确定产物的绝对构型。结果:(1)共合成了11个氢键活化有机小分子催化剂,其中6个新型氢键活化有机小分子的双功能催化剂C1-C6皆未见文献报道,并通过H-NMR、C-NMR、红外光谱、HRMS对其化学结构进行确定。(2)将新型氢键活化有机小分子催化剂C1用于1,4-萘醌和1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮的不对称迈克尔加成反应中,分离收率最高可达53%,目标产物的dr值>99:1,ee值最高达到26%。(3)将手性催化剂C9用于α,β-不饱和吡唑啉酮和2-羟基-1,4-萘醌的不对称Michael加成反应,产物的产率最高可以达到99%。并且在后续的氯化/亲核取代序列反应中,以中等至优异的对映选择性(60%-98%ee)和良好的产率(67-87%)的合成了一系列螺吡唑酮-醌并二氢呋喃杂环衍生物。经H-NMR、C-NMR、红外光谱、HRMS对其化学结构进行确定,并通过Hartree-Fock计算辅助推测了可能的反应机理。结论:(1)得到了11个氢键活化类型的有机小分子催化剂。(2)以1,4-萘醌和1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮为模型底物,在新型氢键活化方酰胺类有机小分子催化剂C1的存在下,对映选择性合成了含有连续三个立体中心的4-羟基取代吡唑啉酮化合物,具有优异的非对映选择性,但是反应产率和对映选择性都需要进一步优化提高。(3)方酰胺催化剂C9可以成功催化α,β-不饱和吡唑啉酮和2-羟基-1,4-萘醌的不对称Michael加成反应,以高达99%的分离产率得到对映选择性中等至优异的4-取代吡唑啉酮衍生物。利用卤代试剂NCS诱导后续的氯代/亲核取代序列反应,在温和的实验条件下可以以中等至优异的对映选择性获得具有两个连续立体中心的螺吡唑酮-醌并二氢呋喃衍生物,不仅探索了反应的实用性,也进一步开拓了新的螺吡唑呋喃杂环生物活性骨架衍生物。