本论文研究工作由两部分组成:(1)(–)-versicolamide B和(–)-depyranoversicolamide B的全合成研究;(2)利用光催化自由基串联反应高效构建柯南因型吲哚生物碱骨架研究。(1)(–)-Versicolamide B是Williams小组从曲霉属(Aspergillus)海洋真菌Aspergillus sp.MF297-2中提取得到的含有两个异戊烯基的吲哚生物碱。其中一单元异戊烯基与吲哚C3相连,经分子内Diels-Alder反应形成结构中独特的双环[2.2.2]二氮杂辛烷结构中心(E、F双环);另一分子异戊烯基与吲哚C6、C7位直接相连,形成二甲基吡喃环(A环)。分子内Diels–Alder反应是构建双环[2.2.2]二氮杂辛烷桥环骨架最简洁高效的方法。该论文从简单易得的原料色氨酸衍生物(R)-C3-异戊稀基吡咯并吲哚啉219为起始原料,以15步反应6.7%的总收率完成了(–)-depyranoversicolamide B(30)的不对称全合成,整个合成路线简洁高效。该路线关键反应有:(1)吡咯并吲哚啉中间体235在四氯化钛,氰基硼氢化钠条件下可以发生吡咯环的开环,从而高效的制备C3-异戊烯基吲哚啉化合物236;(2)C3-异戊烯基吲哚啉二酮哌嗪271可以在碱性条件下发生分子内Diels–Alder反应,立体选择性的生成anti加成产物273。(–)-Depyranoversicolamide B(30)含有与(–)-versicolamide B(1)相同的双环[2.2.2]二氮杂辛烷骨架,仅缺失吡喃环结构单元。(2)利用可见光催化的自由基串联反应来构建吲哚以及吲哚啉骨架,具有简洁高效、方法经济、条件温和和绿色环保等优点。本论文发展了一种无需对氮原子进行衍生,在温和条件下可直接从酰胺官能基产生氮自由基的新方法。该方法实现了自由基串联反应中的官能团选择性、区域选择性和立体选择性的精准控制,反应条件温和,并且可以放大到10克以上的规模。我们以135i和130g为原料,利用可见光催化分子内/分子间/分子内自由基串联反应的最优条件,高效的构建了柯南因型单萜吲哚生物碱骨架,并成功完成了天然产物(-)-mayumbine(173)和(+)-ajmalicine(175)的全合成,实现了单萜吲哚生物碱的高效集群式合成。