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手性双噁唑啉配体,作为最优秀的一类含氮配体,具有制备简单、性质稳定、适用范围广泛等优点,在多种不对称催化反应中都表现出了优异的催化性能,是十分重要的手性配体,得到了科学界和工业界广泛的关注和应用。本论文首先综述了手性双噁唑啉配体的研究进展,然后设计合成了基于四甲基螺二氢茚骨架的新型手性螺环双噁唑啉配体HMSI-BOX和TMSI-BOX,并探索了其在铁催化的不对称Si-H键插入反应和不对称分子内环丙烷化反应中的应用,主要研究内容如下:1.以双酚C为起始原料,经环化、邻甲酰化、酯化、选择性还原、氧化、缩合、关环七步反应,得到了新型手性六甲基螺环双噁唑啉配体HMSI-BOX,一共合成了 8个光学纯的六甲基螺环双噁唑啉配体化合物,总收率为46.9%-57.7%。以四甲基螺环二醛为起始原料,经氧化、缩合、关环三步反应,经纯化后得到了新型手性四甲基螺环双噁唑啉配体TMSI-BOX,一共合成了 8个光学纯的四甲基螺环双噁唑琳配体化合物,总收率为70.3%-85.5%。两类配体的绝对构型都由X射线单晶衍射分析确定。2.研究了新型手性螺环双噁唑啉配体在铁催化的重氮酸酯类化合物的不对称Si-H键插入反应中的应用。以α-重氮酯类化合物和硅烷为原料,通过对配体、金属前体、溶剂、温度、添加剂、催化剂用量的筛选,确定了以Fe（OTf）2（5 mol%）为金属前体,（Ra,S,S）-2.10b（6 mol%）为手性配体,NaBrF（6 mol%）为添加剂,二氯甲烷（2 mL）为溶剂,40 ℃下反应48小时的最优反应条件,以最高99%的收率和96%ee的对映选择性合成了 21个具有高光学活性的2-芳基-2-硅烷基乙酸酯类衍生物。对反应的动力学同位素效应进行了测定,同时进行了理论计算方面的研究,提出了一个可能的五线过渡态机理。3.研究了新型手性螺环双噁唑啉配体在铁催化的重氮酯类衍生物的不对称分子内环丙烷化反应中的应用。以α-重氮酯衍生物为原料,通过对配体、金属前体、溶剂、温度、添加剂、催化剂用量的筛选,确定了以FeC12·4H2O（10 mol%）为金属前体,（Rα,S,S）-2.10b（12 mol%）为手性配体,NaBArp（12 mol%）为添加剂,三氯甲烷（2 mL）为溶剂,60℃下反应24小时的最优反应条件,以最高96%的收率和96%ee的对映选择性合成了 16个具有高光学活性的3-氧杂二环[3.1.0]己-2-酮类衍生物。