本论文主要是利用三噁唑啉(TOX)配体与Lewis酸现场生成的手性配合物催化剂，研究构建光学纯的含氮五员和六员环的方法学。包括不对称催化的硝酮与双齿及单齿烯烃的1，3-偶极环加成、与环丙烷的[3+3]环加成，以及亚胺与环丙烷的[2+3]环化。　　 在第一部分，研究了硝酮与烯烃的不对称1，3-偶极环加成反应。通过对温度的改变，成功地实现了非对映选择性的调控，分别得到非对映选择性和对映选择性都很好的顺式和反式环加成产物。对产物在催化条件下的异构化研究发现，反应在-40℃可能经动力学控制得到顺式产物，在0℃经热力学控制得到反式产物。研究中发现分子筛对反应起着重要作用，也能对顺反选择性进行调控。　　 在第二部分，利用TOX催化体系有效地改善了金属催化的丙烯醛与硝酮的不对称1,3-偶极环加成反应的区域选择性和非对映选择性。另外，对于环加成反应的区域选择性，Ni-TOX体系与Ni-DBFOX体系的不同，得到以3,4-取代为主的产物。　　 在第三部分，利用TOX-Ni手性催化体系实现了高非对映选择性和高对映选择性的硝酮与环丙烷的不对称[3+3]环加成反应。利用这个环加成反应可以对2-取代的环丙烷进行高效的动力学拆分，并实现了抗抑郁药Sertraline的高对映选择性的形式合成。利用拆分所得的光学纯的环丙烷手性保留地合成光学纯的四氢呋喃衍生物、吲哚衍生物以及[3+3]环化产物的对映异构体。　　 在第四部分，发展了利用Sc(OTf)3催化的亚胺与环丙烷的环化来构建多取代的四氢吡咯衍生物的一种新方法。反应也可以由胺、醛和环丙烷“一锅法”完成。该方法具有原子经济，条件温和，操作简单，催化剂对杂质容忍性强，反应的非对映选择性高，产率高等优点。另外，通过该方法并利用光学纯的环丙烷可手性保留地合成光学纯的四氢吡咯衍生物。