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含手性氮杂季碳3-氨基-吲哚酮结构单元广泛存在于天然产物、具有潜在生理活性的合成分子和药用合成分子中,如AG-041R。因此,含手性氮杂季碳3-氨基-吲哚酮结构单元的高效构筑成为了有机不对称催化领域中重要的研究对象之一。本论文围绕该主题,从简单易得的靛红酮亚胺出发,重点研究了手性伯胺催化乙醛参与的不对称Mannich反应,该方法为一系列含手性氮杂季碳的3-氨基-吲哚酮衍生物的高对映选择性合成提供了一种新策略。基于该不对称Mannich反应研究,完成了AG-041R的形式不对称合成和手性氮杂吲哚酮螺环化合物的不对称合成研究。该研究论文将主要从以下四个方面进行详细介绍:第一章:综述了手性伯胺催化剂的发展及应用简史、有机催化乙醛参与的不对称Mannich反应研究进展和药物分子AG-041R的不对称合成研究进展。第二章:以乙醛与N-Boc靛红酮亚胺为模板研究底物,开展了手性伯胺催化不对称Mannich反应的研究。通过单因素实验法,对催化剂、添加酸、水、溶剂、反应浓度以及温度等条件进行优化和筛选,在20 mol%手性伯胺、10 mol%TfOH、20 mol%3-NO2PhCOOH、10当量40%乙醛水溶液、THF作溶剂时,0℃下,该反应以最好的结果得到不对称Mannich产物（收率:80%,对映选择百分比:92%）;在最佳反应条件下,通过底物拓展,实现了一系列含手性氮杂季碳的3-氨基-吲哚酮结构单元化合物的不对称合成,产率为62-81%,对映选择性为86-94%ee。基于该不对称反应研究,通过简洁、高效的转化,完成了AG-041R的形式不对称合成和手性氮杂吲哚酮螺环化合物的不对称合成。第三章:结论与展望。第四章:实验部分。该部分详细阐述了具体实验操作过程,包括催化剂和底物的制备方法、不对称Mannich反应的通用操作方法,AG-041R的形式不对称合成方法和手性氮杂吲哚酮螺环化合物的合成方法。最后,对相应新化合物进行数据表征及分析。