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氮杂或氧杂四取代碳手性中心广泛存在于天然产物和药物分子中。构效关系研究表明,四取代碳手性中心的绝对构型往往会对分子的生物活性产生巨大影响。因此,发展高效的方法立体选择性地构筑氮杂或氧杂四取代碳手性中心有着重要意义。本文发展了硝基烷烃对α-酮酸酯亚胺以及靛红亚胺的分子间和分子内亲核加成反应,以及TMSCF2PO（OEt）2试剂对酮的亲核加成反应,可用于合成α-胺基-β2,2-氨基酸、胺基季碳氧化吲哚衍生物和二氟亚甲基磷酸酯取代的叔醇等重要结构单元,具体包括以下三方面的研究工作:（一）硝基烷烃对酮亚胺的加成反应使用5 mol%的DBU作为Br?nsted碱催化剂,实现了高效的硝基烷烃对α-酮酸酯亚胺以及靛红衍生的N-Boc亚胺的aza-Henry反应,可用于合成α-胺基-β2,2-氨基酸衍生物以及3-取代的胺基季碳氧化吲哚。利用金鸡纳碱衍生的叔胺-酚羟基双功能催化剂,实现了硝基甲烷对α-酮酸酯亚胺的不对称加成反应,最高获78%ee值。类似的催化剂在甲苯作为溶剂以及室温条件下,实现了硝基烷烃对N-Boc靛红亚胺的不对称aza-Henry反应,能够以最高98%的产率、91%的ee值得到胺基季碳氧化吲哚。对照实验显示,催化剂的酚羟基对提高反应活性很重要,如果用甲基保护,则催化剂丧失反应活性。理论计算表明,催化剂中的叔胺作为Br?nsted碱对硝基甲烷进行攫氢活化,同时酚羟基作为氢键给体活化反应底物。（二）酮亚胺参与的两可亲电加成反应探索了利用酮亚胺C=N双键的两可亲电性来发展新反应,发展了调控硝基烷烃对α-酮酸酯亚胺以及靛红亚胺的C=N双键发生分子内加成反应区域选择性的方法:亚胺α位的拉电子基增强C=N双键的氮端的亲电性,硝基烷烃以5-exo环化方式对C=N双键进行加成;同时亚胺在氢键给体或者Lewis酸作用下,易接受6-endo型的进攻,发生aza-Henry反应。基于靛红的酮亚胺-硝基化合物在2.5当量的碳酸钠和甲醇体系中,发生硝基烷烃对亚胺氮位的进攻,脱除HNO2后得到3-吲哚基取代的氧化吲哚结构。该产物可以从靛红和硝基烷烃-苯胺衍生物出发一锅法方便制备,并且可以取得最高96%的产率。以不对称的Michael加成为关键步骤,产物可以通过后续转化实现天然产物（-）-Psychotrimine的形式合成;利用有机小分子催化的不对称亲电硫化以及羟甲基化反应,可以对产物C3位进行修饰,从而高对映选择性地完成氮杂四取代碳手性中心的构建。另一方面,该酮亚胺在（R,R）-Ph-BOX/Cu（BF4）2和二异丙胺的催化下发生aza-Henry反应,能够以最高100%的产率、7.6:1的dr值和94%的ee值获得硝基烷烃对亚胺碳位加成的产物,从而实现胺基螺环氧化吲哚的构建。理论计算研究表明,在甲醇/无机碱的条件下,N-选择性加成产物为热力学控制的优势产物。苯甲酰甲酸酯衍生酮亚胺在无机碱和甲醇条件下,也可以发生N-选择性加成反应。尤其当酮亚胺中苯环邻位带有取代基时,受位阻效应影响,反应表现出了非常优异的区域选择性。研究也发现,该类酮亚胺在以金鸡纳碱衍生的季铵盐-硫脲作为催化剂,并以磷酸钾为碱,aza-Henry反应能够顺利进行,并获得9.1:1的区域选择性、>20:1的dr值和53%的ee值。（三）TMSCF2PO（OEt）2对酮的加成反应利用18-冠醚-6/醋酸钾的组合体系实现了TMSCF2PO（OEt）2对酮的亲核加成,可用于含有二氟亚甲基磷酸酯的叔醇的高普适性合成。氧负离子作为Lewis碱有效地避免了氟化物作为促进剂时存在的重排副反应。所发展的方法,促进剂价格便宜,反应条件温和,具有很好的底物普适性。靛红、苯乙酮类、α,β-不饱和酮类以及直链烷基酮类,都能在该方法下良好地反应生成目标化合物。利用手性冠醚/醋酸钾和18-冠醚-6/手性钾盐两种策略尝试了TMSCF2PO（OEt）2与靛红的不对称加成反应,但未成功。