本论文共包括三部分工作。　　第一部分为布朗斯特酸与手性胺共催化喹啉基甲醇与烯醛的对映选择性α-烷基化/环化串联反应研究。奎宁等金鸡纳碱类化合物在药物化学和不对称催化领域中占有重要的地位，手性喹啉基甲醇骨架是金鸡纳碱类化合物结构中重要的组成部分。在目前的合成方法中，该骨架的引入需要依次经过Suzuki偶联或Aldol缩合、不对称氧化等多步反应从头合成，存在反应效率低下等缺点。为了发展新的方法将手性喹啉基甲醇骨架一次性引入目标产物中，直接以简单易得的喹啉基甲醇类化合物作为底物，在布朗斯特酸TfOH的作用下高选择性的活化羟基α-C-H键，将其开发为一类新的亲核试剂。随后成功地以协同催化的方式将新的亲核试剂应用到与烯醛的共轭加成-环化串联反应中，以高收率和高对映选择性合成了手性喹啉基取代的γ-丁内酯。运用该策略，首次实现了天然产物构树碱的不对称全合成。　　第二部分为硝酮对喹啉乙烯的高区域、非对映选择性1，3-偶极环加成反应的研究。异噁唑烷结构是许多天然产物和活性分子中具有的骨架，同时也可作为关键中间体来制备β-氨基醇等衍生物。对异噁唑烷结构的构建，最快速直接的方法就是硝酮和烯烃的1，3-偶极环加成反应。近年来，虽然有许多烯烃被开发为亲偶极体，但环加成反应的区域和立体选择性仍然是化学家们面临的挑战。首次选取2-乙烯基喹啉类化合物作为亲偶极体，通过改变反应条件来控制环加成反应的区域选择性，实现相同底物在不同条件下得到不同取代位置的异噁唑烷。微波条件下以水为溶剂，得到5-取代异噁唑烷，反应快速高效且绿色经济;以路易斯酸TMSOTf为催化剂，高区域选择性和高非对映选择性的得到4-取代异噁唑烷，条件温和、原子经济性好且底物适用性广。　　第三部分为含氮杂环与苯甲醛的交叉脱氢偶联反应研究。苄基四氢异喹啉类生物碱代表着一类重要的天然产物，表现出广泛的结构多样性和广谱的生物活性，具有广阔的新药开发前景。1-苄基四氢异喹啉是苄基四氢异喹啉类生物碱的核心结构，该结构的有效构建是苄基四氢异喹啉类生物碱合成的关键所在。然而目前的合成方法，包括Bischler-Napieralski环合反应和Pictet-Spengler环合反应，需要从头构建四氢异喹啉环系，存在反应原料制备困难，反应条件苛刻，反应效率低下等缺点，不利于苄基四氢异喹啉类生物碱的快速高效合成，成为制约相关新药研发的瓶颈。近年来，基于分子砌块的模块化合成技术成为小分子化合物快速合成的有效工具。以该策略为导向，首先发展了一项绿色温和，简洁高效的交叉脱氢偶联新反应，成功实现了包括异喹啉在内的含氮杂环与各种取代苯甲醛的有效偶联。在此基础上，开发了一项1-苄基四氢异喹啉合成新技术，为后续通过功能性修饰和多样化衍生，合成结构多样性苄基四氢异喹啉生物碱奠定了基础。