近几年,有机小分子不对称催化方向受到越来越多人的关注。众所周知,Mannich反应是构建C-C键最有效的方法之一。含有三氟甲基可以有效地提高分子的生物活性、代谢稳定性、亲脂性和结合亲和力等,因此含有三氟甲基的化合物被广泛应用于药物、材料和农化产品中。金鸡纳碱作为手性催化剂的优势骨架,是廉价易得的手性源,由于其结构易于修饰的特点,因此,发展双功能化金鸡纳碱衍生的催化剂体系催化不对称Mannich反应合成具有价值的光学纯的化合物具有重要的意义。本论文主要将两种不同类型的双功能化金鸡纳碱衍生的催化剂成功地应用到非环状三氟甲基酮亚胺的不对称aza-Henry反应和非环状三氟甲基酮亚胺与苯硫酚的不对称Mannich反应当中。具体研究工作如下:(1)合成了金鸡纳碱衍生的多功能化相转移催化剂,并将其成功应用到三氟苯乙酮衍生的N-Boc酮亚胺与硝基甲烷的不对称aza-Henry反应中。通过对催化剂、碱、溶剂、温度和催化剂用量的筛选,确定了最优的反应条件:使用5 mol%的催化剂,一水合氢氧化锂作为碱,甲苯作为溶剂在-20℃的条件下反应18个小时;进一步对底物范围进行拓展,分别尝试连有吸电子取代基和推电子取代基的底物,均可以得到较高产率和较好对映选择性的产物(最高98%收率、最高96%ee值)。我们进一步尝试用硝基乙烷代替硝基甲烷,同样可以得到较好的非对应选择性以及对映选择性的产物(78%yield,94:6 dr,91%ee);最后我们尝试将硝基还原成氨基,再进一步环化得到咪唑啉-2-酮类化合物。我们通过单晶衍射对产物的绝对构型进行确认,可以确认最终产物的绝对构型为S构型。(2)合成了一系列金鸡纳碱衍生的方酰胺类催化剂,并用其成功催化了非环状三氟甲基酮亚胺与苯硫酚的不对称Mannich反应。通过对催化剂种类、溶剂、温度、添加剂和催化剂当量的筛选,确定了最优的反应条件。通过对催化剂优化的结果可以得出,奎宁骨架和方酰胺片段对该反应的对映选择性极为重要。最后我们选择奎宁衍生的芳酰胺作为最优催化剂,间二甲苯作为溶剂,20 mg的3?MS作为添加剂在-40℃反应约为5 min,可以得到94%产率以及94%ee值的产物。我们对底物范围进行了考察,分别对不同取代基的苯硫酚和酮亚胺进行了尝试,实验结果表明,取代基对该反应的反应活性无明显影响。值得注意的是当底物被甲基取代时,可以获得中等对映选择性的产物,当底物被其他的吸电子或推电子取代基取代时,均可以得到较高的产率以及对映选择性的产物(96%yield,99%ee)。最后为了验证该方法的可行性,我们进行了克级反应,得到了较好的收率和对映选择性的产物。为了探索催化机理,我们提出了可能的过渡态模型。通过单晶衍射,确定产物的绝对构型为S构型。