由手性过渡金属复合物催化的不对称氢化反应是合成光学纯化合物的最有效方法之一,并且在过去几十年中进行了深入的探索研究。光学纯的手性胺化合物是其中非常重要的一类化合物,可用作拆分试剂,手性助剂以及用于合成包括天然和非天然产物的各种生物活性分子的关键中间体。本文设计了两种新类型的烯酰胺底物,通过选择合适的手性膦配体与金属铑络合催化的不对称还原反应,高效高对映选择性的获得目标手性胺类化合物。除此之外,通过催化剂与底物之间的氢键作用,我们完成了手性γ-氨基丁酸及其衍生物的高效高选择性的不对称还原合成。最后,我们使用金属镍完成了对顺反式混合的β-脱氢氨基酸酯的不对称还原,取得了不次于稀有金属的对映选择性。具体研究内容如下:1)使用Rh/Me-DuPhos催化体系完成了对α-氨基丙烯腈的不对称氢化反应,高效高对映选择性的合成光学纯的α-氨基腈。对于无论是芳基、烷基取代的α-氨基丙烯腈,以及α,β-不饱和的共轭氨基丙烯腈都可以顺利转化为相应的α-氨基腈。考虑到氰基官能团的多种衍生反应,该方法可用于多样化导向合成和药物合成。2)将金属催化与小分子催化有机结合,通过硫脲结构在过渡金属配合物中引入氢键给体,我们使用Rh/ZhaoPhos催化体系完成了对可作为氢键受体的β-氰基肉桂酸酯类底物的不对称氢化,合成了一系列对映体纯的手性γ-氨基丁酸及其衍生物。该方法为合成(S)-Pregabalin、(R)-Phenibut、(R)-Baclofen、δ-手性氨基醇、γ-手性吡咯烷酮提供了简洁的合成路径。3)设计合成了一系列四取代的环状烯酰胺,使用Rh/Binapine催化体系完成了对这一具有挑战性的底物的不对称氢化。在温和的反应条件下,五元、六元、七元等多种含有官能团的烯酰胺底物被高效高对映选择性的还原为相应的环烷基酰胺。该方法为环烷基胺的合成提供了一条高效简洁的路径。4)使用金属镍与市售的配体Binapine组成的金属络合物,无需添加剂,可以高效高选择性的不对称还原Z/E混合的还原β-(乙酰基)丙烯酸酯合成对映纯的β-氨基酸及其衍生物。对于无论是芳香取代的还是烷基取代的底物具有优异的收率和对映选择性。该方法为合成手性β-氨基酸及其衍生物提供了一条更加经济的合成路径。