手性高烯丙胺类片段是一类具有代表性的重要结构单元,它们是许多生物活性天然产物和药物分子的重要活性单元,同时也是具有生物活性的含氮杂环、β-氨基酸以及β-内酰胺的有效前体,所以高效合成手性高烯丙胺类化合物对于合成化学来说有着重要的意义。早期传统的合成方法是利用烯丙基试剂对碳氮双键进行加成反应,由手性底物(包括含手性辅助基团底物)诱导或者手性烯丙基试剂的控制合成手性高烯丙胺,但是当量手性试剂的使用极大地限制了它们在有机合成中的应用潜力。近年来过渡金属催化的不对称烯丙基化成为一种更为高效的合成手段,包括亲核性的烯丙基试剂对碳氮双键的不对称加成,或者亲电性的烯丙基试剂与亲核试剂如亚胺酯、吖内酯等的反应。基于本课题组对铜/铱双金属催化烯丙基化反应的研究基础,本论文研究了使用单金属铱催化的双酯基亚胺和烯丙基碳酸酯的不对称烯丙基化/2-aza-Cope重排串联反应,高收率和高对映选择性地得到了一系列手性高烯丙胺类化合物。使用芳基醛和氨基丙二酸酯缩合的亚胺酯作为亲核试剂,通过在醛亚胺酯的α位引入两个吸电子基团,在碱性条件下可以很容易地生成活性较高的碳负离子与手性烯丙基铱反应,以优异的对映选择性得到α-支链烯丙基化产物,再经过2-aza-Cope重排得到直链烯丙基化产物,最终以100%的手性转移效率得到了手性高烯丙胺类化合物。这一反应具有较好的官能团适用性、高收率与优秀的对映选择性(高达96%ee)。与先前报道的铜/铱和相转移催化剂/铱协同活化的双催化体系相比,本论文研究的催化体系采用单一金属催化剂,该反应体系具有操作简单、反应高效等特点,为手性高烯丙胺类化合物的合成提供了更经济、实用的合成方法。反应可扩大到克级规模,并且支链的烯丙基化中间产物可以简单地转化为含有连续两个手性中心的四氢吡咯类化合物。