丁内酯结构单元存在于多种天然产物骨架中,同时也是生物活性分子中一类普遍而又重要的骨架,因此丁内酯的构筑一直是有机方法学和合成化学的重要课题。在很多生物活性分子中,其生物活性与丁内酯的取代基和绝对构型都有着密切的关系,如何构筑手性的不同取代的丁内酯骨架,就有着非常重要的研究意义。继酶催化和金属不对称催化之后,有机不对称催化在近十年来迅速崛起和发展,已经成为当前最热门的研究领域之一。有机催化已不只是简单的测试反应和底物扩展；越来越多的化学工作者尝试将有机催化应用于有机合成中。然而,在构筑手性丁内酯方面,不管是直接利用丁内酯反应还是间接构筑手性丁内酯骨架的报道都比较少,而利用有机催化构筑手性丁内酯的方法则更为鲜见。本论文作者尝试利用不同的有机催化方法,构筑多取代的手性γ-丁内酯骨架。在第三章中,作者利用不对称金鸡纳硫脲催化剂,实现了2-三甲基硅氧呋喃和芳香醛的不对称的插烯Mukaiyama Aldol反应,一步构筑两个手性中心,生成羟基取代的手性丁内酯骨架,同时探讨了不同添加剂和取代基对反应的影响。这是首次利用有机双氢键催化剂实现的2-三甲基硅氧呋喃和芳香醛的不对称插烯Mukaiyama Aldol反应。在温和条件下,该反应可以得到较高的产率(90%)、较好的区域选择性(9/1)和高的立体选择性(91%ee)。利用此方法可构筑一系列不同取代的手性γ-丁内酯衍生物。在第四章中,作者尝试了利用有机催化的Mannich和Michael反应构筑丁内酯衍生物,并尝试解决之前存在的一些底物限制性问题,虽然没有得到满意的结果,但其中的思路可供参考借鉴。在第五章中,作者改变思路,不再使用价格较高的2-三甲基硅氧呋喃,而使用更加简单便宜的原料,并利用有机催化“一锅法”反应,构筑手性丁内酯骨架。作者以丙酮酸酯和硝基烯烃为原料,利用手性环己二胺衍生的双官能硫脲催化剂,催化发生了一锅的Aldol-Lactonization-Michael反应,生成具有两个手性中心的丁内酯衍生物,其中有一个季碳手性中心。相比之前的方法,该反应使用的原料更加简单易得,而且多步反应通过“一锅法”完成,操作上经济高效。利用此方法可以以很高的立体选择性得到丁内酯骨架(99%ee)。作者相信,这将成为构筑天然产物中丁内酯骨架的有效方法之一