本论文围绕复杂聚酮天然产物兰卡杀菌素家族抗生素的仿生合成展开，涉及helicascolide系列天然产物的高效合成以及生源途径的讨论。这两类聚酮天然产物均具有类似的多取代的手性β-酮基-δ-戊内酯结构，其核心策略是在合成中借鉴生物合成中的构筑方法。首先利用由β-酮基酰亚胺的羟醛缩合反应和随后的环化反应制备戊内酯，再分别通过α-碳的甲基化反应实现helicascolide家族天然产物的合成，以及Mannich大环环化反应完成兰卡杀菌素家族的合成。　　论文第二章为helicascolide家族的仿生合成。以惕格醛为原料通过上述anti-aldol方法学引入C4/C5手性中心，加成产物在我们发展的环化/甲基化串联条件下得到helicascolide C。其β-羰基在不同条件下发生立体选择性还原可得到另外两个家族成员。通过helicascolide C的消除脱羧实验制备了一个具有烯酮结构的开链家族成员，并修正了Krohn小组提出的生源转化假说。　　论文第三章为兰卡杀菌素家族的仿生合成。在第二章发展的环内酯化方法学基础上，通过Stille偶联反应和产物的C7位官能团化完成了该家族生物合成中间体LC-KA05的首次全合成和结构鉴定。此后研究侧重于探索温和条件下产生高度活泼的N-酰基氮杂己三烯中间体的方法，以及将之顺利用于区域和立体选择性的Mannich大环环化的反应条件。以(E)-3-碘丙烯醛为原料，通过线性六步反应将四个可快速获得的手性模块依次组装，以克级规模制备了长链N，O-杂缩醛亚胺前体。受到早期文献关于N,D-杂缩醛热裂解化学的启发，开展上述亚胺前体在分子间反应的研究，获得模型反应的最优热解条件，然后用于实现仿生大环环化反应，以46％总分离收率得到三种大环异构体。从收率为32％的主要异构体出发，能够在五步之内分别完成lankacyclinol、lankacidinol、lankacidinol A、lankacyclinol A、lankacidin A以及lankacidin C的全合成。在该过程中首次发现了lankacidinol在酸性条件下立体选择性的1，5-转位现象(C7-OH迁移到C11位)。对收率为5％的环化产物进行硅基脱除后意外得到了isolankacidinol，结合NOESY实验对Harada等1975年提出的原始结构进行了修正。该部分工作首次揭示了兰卡杀菌素生物合成中可能的酶促大环环化反应并不具有立体专一性的特征，而是会产生不同的立体异构体。