在生物和药物领域,大多数生物活性分子都是具有手性的,其中,如何构建手性C-C、C-O、C-Si、C-N是一类非常重要的课题。而这几种化学键均可由C-B经过某几种简单已知反应得到而不影响产物的对映体选择性。因而首先要解决的问题是,如何构建手性C-B。C-B的手性构建可通过利用手性氮杂环卡宾前驱体经两种方法得到:其一,手性氮杂环卡宾与过渡金属形成金属配合物催化不对称硼化反应;其二,手性氮杂环卡宾前驱体在碱的作用下,生成卡宾中间体催化不对称硼化反应。具有面手性的环仿类配体具有手性引入方便、结构稳定、不易消旋化等优势,近年来众多化学家将其应用到不对称催化反应中。而具有中心手性的三氮唑类卡宾比较稳定,近年来逐渐吸引了化学家们的注意。我们课题组设计了一条将两种手性结合起来的配体合成路线,得到一系列双手性配体,并将其应用于α,β-不饱和裁基化合物类底物的不对称硼化反应中。在实验室已有的配体基础上,我们对其进一步修饰,得到一种新型双功能三氮唑氯化盐,并将其应用于对亚甲基苯醌这类底物,进行非金属催化不对称硼化-芳构化反应,希望得到预期的催化效果。本论文包括以下几个部分:1.综述卡宾催化、[2,2]环仿、不对称硼化反应。该部分综述了不对称催化的两种不同的方法学:Breslow理论和自由基理论。以及几种典型的反应:Stetter反应、苯偶姻反应、催化氢化反应和α,β-不饱和羰基化合物的不对称硼化反应等。另外,综述了[2,2]环仿在不对称催化反应中的应用。最后,综述了近年来的不对称硼化反应的研究进展,从过渡金属Cu(Ⅰ),Ni,Cu(Ⅱ)参与的不对称催化反应,逐渐发展到由Hoveyda提出的氮杂环卡宾催化不对称硼化反应。2.新型双功能三氮唑氯化盐的合成。该部分详细介绍了三氮唑盐的合成步骤。首先,从光学纯的(Sp)-4-氨基-12-溴[2,2]环仿出发,经过重氮化反应和溴取代,生成(Sp)-4-12-二溴[2,2]环仿;再与二苯甲酮腙反应,生成(Sp)-4-二苯酮腙-12-溴[2,2]环仿;再通过甲酰化反应,生成(Sp)-4-(N-甲酰基二苯酮腙基)--12-溴[2,2]环仿;再与相应的硼酸发生Suzuki偶联反应,产物经盐酸酸解生成相应的甲酰基肼盐;最后与L-苯丙氨醇衍生的亚胺醚反应,在原甲酸三乙酯存在下发生关环反应,得到新型双功能三氮唑盐。3.卡宾催化的对亚甲基苯醌不对称硼化-芳构化反应。将上述得到的催化剂前体应用于催化对亚甲基苯醌不对称硼化-芳构化反应。该反应首先在碱作用下,双功能三氮唑盐生成活性卡宾中间体;依次加入联二硼酸片呐醇酯、对亚甲基苯醌、添加剂、质子溶剂,完成催化反应。我们通过对反应条件筛选,得到反应的最优条件。在此条件下,对底物进行了拓展,发现均能得到较高收率和较高对映体选择性。本论文的创新点在于:1.合成了一种新型双功能三氮唑氯化盐。2.首次用非金属催化对亚甲基苯醌不对称硼化-芳构化反应。3.催化剂展示了很高的催化活性,催化剂用量只需1mol%。