手性吲哚衍生物是具有多种生物活性的天然产物及药物的核心结构。在有机催化反应中,吲哚醇已被广泛用于合成具有光学活性的吲哚衍生物,特别是环加成反应和1,4-或1,6-共轭加成反应。近些年来,已有多个课题组报道了3-吲哚醇和2-吲哚醇参与的不对称反应,但其他类型的吲哚醇,如6-吲哚醇或7-吲哚醇,却很少受到关注。在此背景下,开发新型吲哚醇及其相关反应,特别是以对映选择性的方式合成吲哚衍生物是非常需要的。我们课题组在前期的工作基础上,积极探索了有机催化6-吲哚醇、7-吲哚醇与含杂原子亲核试剂的不对称共轭加成反应,实现了有机催化远程立体控制氮杂、硫杂三取代碳原子手性中心的构建。第一部分工作报道了手性磷酸催化的6-吲哚醇与苯骈三氮唑的不对称1,8-共轭加成反应。首先,我们对催化剂进行了筛选,在确定最佳催化剂后,对溶剂种类、溶剂用量、催化剂用量和反应时间等一系列反应参数进行优化并确定了最佳反应条件。接下来,对底物适用性进行了考察,在最佳反应条件下各种取代的6-吲哚醇和苯骈三氮唑都可以很好地兼容,从而得到了一系列含氮原子的手性吲哚类化合物,收率为54-80%,ee值为76-92%。通过该策略不仅实现了苯骈三氮唑对映选择性的N2-选择性烷基化,而且首次实现了有机催化氮亲核试剂对6-亚甲基吲哚的立体选择性1,8-共轭加成。第二部分工作报道了手性磷酸催化的6-吲哚醇与硫代羧酸的不对称1,8-共轭加成反应。首先,我们对催化剂进行了筛选,在确定最佳催化剂后,对溶剂种类、反应温度、催化剂用量和反应时间等一系列反应参数进行优化并确定了最佳反应条件。接下来,对底物适用性进行了考察,在最佳反应条件下各种取代的6-吲哚醇和硫代羧酸都可以很好地兼容,从而得到了一系列含硫原子的手性吲哚类化合物,收率为70-78%,ee值为75-94%。通过该策略首次实现了有机催化硫亲核试剂与6-亚甲基吲哚的对映选择性1,8-共轭加成反应。第三部分工作报道了手性磷酸催化的7-吲哚醇与芳胺的不对称1,4-共轭加成反应。首先,我们对催化剂进行了筛选,在确定最佳催化剂后,对溶剂种类及用量、催化剂用量和反应时间等一系列反应参数进行优化并确定了最佳反应条件。接下来,对底物适用性进行了考察,在最佳反应条件下各种取代的7-吲哚醇和苯胺都可以很好地兼容,目标产物收率为66-96%,ee值为70-89%。该催化策略不仅实现了有机催化芳胺的不对称氮杂-迈克尔加成反应,而且还丰富了吲哚醇的化学反应,得到了一系列含氮叔碳立体中心的手性吲哚类化合物。第四部分,我们以本论文第一部分的反应模板产物1-3aa为例,研究了核磁共振波谱法、质谱法、高效液相色谱法这三种仪器分析方法在有机合成领域的实际应用。