手性N-叔丁基亚磺酰胺是一种廉价易得且高效的手性助剂，同时也可以作为一些有机催化剂和手性配体的前体。手性N-叔丁基亚磺酰胺参与的反应一般可以分为两类，一类是与醛酮类化合物缩合得到亲电的亚胺，然后与不同亲核试剂反应，立体选择性地得到手性胺化合物；另一类是手性N-叔丁基亚磺酰亚胺酯/脒/亚胺在碱的作用下得到氮杂烯醇负离子，然后与不同亲电试剂反应得到α位官能团化产物。对于手性N-叔丁基亚磺酰亚胺酸酯的α-羰基衍生物的合成及其在合成中的应用，还没有相关的报道。本论文在合成了N-叔丁基亚磺酰亚胺酸酯的α-羰基衍生物的基础上，研究了这类化合物中的α-羰基在发生极性反转后与醛的加成反应，其中涉及Brook重排及膦杂Brook重排对羰基的极性反转。首先，研究了亚磷酸酯介导的手性α-羰基N-叔丁基亚磺酰亚胺酯与醛的反应。在双三甲基硅基胺基锂作用下，亚磷酸二甲酯与α-羰基亚胺酯反应，经过[1,2]-膦杂Brook重排生成α-磷酸酯基氮杂烯醇负离子，进而被醛捕捉生成trans-构型的2-环氧乙烷亚胺酯类化合物。反应的底物适用性研究表明，芳香基团取代的α-羰基亚胺酯和芳香醛可以得到很好的非对映选择性和较高的收率，烷基取代的α-羰基亚胺酯和脂肪醛则不能得到目标产物。为验证环氧产物的合成应用，在三氟甲磺酸钪作用下苯胺与环氧乙烷反应开环，立体选择性地合成anti-构型的α-羟基β-氨基酸衍生物。其次，研究了硅锂试剂引发手性α-羰基N-叔丁基亚磺酰亚胺酯与醛的反应。苯基二甲基硅基锂与α-羰基亚胺酯反应，经过[1,2]-Brook重排生成α-硅氧基氮杂烯醇负离子，继而被醛捕捉生成α-取代α,β-二羟基酸衍生物。反应的底物适用性研究表明，芳香基团取代的α-羰基亚胺酯和芳香醛可以得到很好的非对映选择性和较高的收率，脂肪醛在该类反应中表现出较差的立体控制，而烷基取代的α-羰基亚胺酯不能参与该类反应。另外，在上述研究过程中，还开展了手性N-叔丁基亚磺酰亚胺酯的α位不对称氟化反应的研究。以双三甲基硅基胺基锂为碱，甲苯为反应溶剂，手性N-叔丁基亚磺酰亚胺酯的α位烯醇化，生成的氮杂烯醇负离子中间体被氮氟代的双苯磺酰亚胺捕捉生成α-氟代亚胺酯，反应的普适性研究表明该反应对多数底物具有良好的收率和较高的非对映选择性。且以此氟代方法为基础，立体选择性地衍生合成了trans构型2-氟代环己胺。