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自从工业上采用不对称催化法成功合成L-Dopa以来,该反应就得到了有机化学家的广泛关注,而均相不对称催化反应则是其中研究最深入的。Knowles和Noyori因在不对称氢化（AH）方面的杰出贡献获得了2001年诺贝尔化学奖,这进一步证明了AH反应的先进性。此外,直接还原胺化（DRA）是一种绿色、经济、高效合成手性胺类化合物的方法,其可以一步构建C-N键,且副产物只有。由于不对称氢化和直接还原胺化可以共享清洁还原剂H2,因此,本研究尝试将这两个反应串联起来,旨在建立一种简洁高效的合成手性胺类化合物的新方法。该研究面临两个主要挑战:建立既能还原C=C键又能和C=N键的新型催化体系;有效抑制不饱和醛中C=O键的还原。据此开展了两方面的探索:一是理想催化剂的筛查,希望其可高效还原C=C键和C=N键;二是最佳添加剂的筛选,期望其不仅有助于C=N键的形成和还原,还能降低芳香胺对催化剂的抑制作用。以氢气作为还原剂,在Rh-（R）-Segphos催化下,一锅法实现了α,β-不饱和醛中C=C键的不对称氢化和C=O键的直接还原胺化,成功合成了一系列手性仲胺。取得的主要结果如下:1. 以2,3-二苯基丙烯醛为标准底物,以苯胺为氨源,以Rh-（R）-Segphos为催化剂,以氢气为还原剂,筛查出最佳反应条件:以乙酸甲酯和N,N-二甲基甲酰胺体积比为4:1的混合溶液为溶剂,添加0.3当量的氯苯磺酸、0.05当量的六氟锑酸钠和4?分子筛,反应温度为60℃,氢气压力为50 atm,反应时间为24 h,所得目标产物手性仲胺——N,2,3-三苯基丙胺的产率和ee值均高达98%。2. 在最佳反应条件下,考察了该催化体系对30个α,β-不饱和醛与苯胺或对甲氧基苯胺的催化效果,结果表明:无论苯环对位或间位是吸电子取代基还是给电子取代基,相应产物的产率都高于90%、ee值都高于95%;但当取代基处于苯环邻位或为1-萘基时,可能受空间位阻的影响,必须增加催化剂用量或升高反应温度方能得到相应的产物。当把苯基替换为噻吩基或甲基时,反应的ee值依然高于94%。值得注意的是,当苯环上连有含质子基团如-OH、-NHAc或可被还原-CN时,反应的产率都高于90%,ee值均高于95%。3. 在最佳反应条件下,考察该催化体系对标准底物和11种芳香胺的催化效果,结果显示:无论苯胺上连有给电子取代基还是吸电子取代基,无论取代基处于苯环的邻位、间位还是对位,筛查的取代苯胺都能与标准底物发生反应,以高达98%的产率和99%的ee值获得相应的手性仲胺。此外,含质子取代基-OH、大位阻的1-萘胺或邻位取代的邻氯苯胺,都可以充当良好的氨源。4. 为了证明不对称氢化与直接还原氨化串联反应的实用性,将该反应体系用于手性N,3-二苯基四氢喹啉与3-苄基-N-对甲氧苯基二氢吲哚的合成中。以前期制备的3y和3n为反应物,通过布赫瓦尔德-哈特维格交叉偶联反应分别以94%和96%的ee值高效地得到上述两种手性化合物。5. 采用菌丝线性生长速率法测定了15个手性产物对6种常见植物病原真菌的抑制活性,发现它们的抑菌活性欠佳。综上可知:将不对称氢化和直接还原胺化两步反应串联,采用一锅法策略高效、高选择性地制备了37个手性仲胺,产物的产率高达98%,ee值高达99%,说明该反应体系具有优异的适用性和实用性。在Rh-（R）-Segphos催化下,2,3-二苯基丙烯醛先与苯胺发生直接还原胺化反应,再发生不对称氢化反应,就得到手性仲胺;由此可见,该催化体系能还原C=C键和C=O键;添加30 mol%的4-氯苯磺酸的促进了C=N键的形成,而C=N键的形成则进一步促进了C=C键的还原。本研究不仅建立了一种简洁高效的合成手性仲胺的新方法,而且丰富了手性仲胺化合物库,也为畅销手性胺类药物和活性胺类天然产物的化学合成提供了理论依据和技术支撑。