本论文以天然产物(+)-生物素和(-)-利血平为目标产物展开全合成研究,主要分为以下四个部分:第一章综述了近六十年来国内外学者在解决与探索瑞士Roche的Stembach 14步合成路线中的关键技术问题中所取得的许多具有学术和应用意义的研究成果。1)关键手性砌块(3aS,6aR)-内酯的构建。2)(3aS,6aR)-内酯的硫代。3)五碳侧链的引入。4)(+)-双苄生物素的脱苄。本章还指出了对Sternbach合成路线的改进的技术关键依然是(3aS,6aR)-内酯的高效合成和在(3aS,6aR)-硫内酯C4位简洁引入侧链的方法。第二章研究了金鸡纳碱作催化剂催化环酸酐不对称开环反应,通过对反应条件的优化和不同醇作亲核试剂的研究,找到了制备(4S,5R)-半酯的最佳条件,从而方便地制得了(+)-生物素关键手性合成砌块——(3aS,6aR)-内酯。在侧链引入过程中,采用纳米钯LDH-Pd~0为催化剂以改进的Fukuyama偶联反应一步高效地引入(+)-生物素五碳羧酸侧链,紧接着创造性地以离子氢化的方式建立了(+)-生物素的第三个手性中心。另外,对环酸酐的制备、(3aS,6aR)-内酯的硫代和双苄生物素的脱苄方法进行了有益的探索。这些研究工作为开发实用、高效的(+)-生物素全合成路线提供了良好的技术基础。第三章综述了天然生物碱(-)-利血平五十多年来的全合成研究进展,总结了现有合成路线的策略系通过E环或DE环合成子与色胺偶联缩合来构建(-)-利血平五环骨架,提出了目前最实用、可行的(-)-利血平全合成途径是将具有五个相邻手性中心的E环手性砌块与色胺偶联的会聚式合成,而使用天然产物作手性池来构建结构复杂的E环体系无疑是(-)-利血平的不对称合成好选择。第四章利用我国具有丰富资源的天然莽草酸作手性池,通过一系列高立体选择性的化学转化,合成了(-)-利血平的关键手性砌块E环类似物。其关键反应包括Luch还原,分子内自由基环化,一步高效地引入了E环所需的两个手性中心及两碳侧链。该研究工作的初步结果为进一步完成(-)-利血平的全合成提供了化学基础。