在从自然界分离得到的众多的天然产物中，含3-羟基吡咯烷和特特拉姆酸结构的天然产物是为数众多、生理活性广泛的两类化合物，在医药和生化上有着广阔的应用前景。关于这两类化合物的不对称合成是当前有机合成界研究的重点之一。尽管已建立了许多方法用于合成含3-羟基吡咯烷或特特拉姆酸结构的天然产物，然而，对于多羟基生物碱，如澳洲栗精胺，最直观、最具吸引力的逆合成分析是导向2-吡咯烷酮氮α位碳负离子合成子1a的切断。 但是，相应于光学活性3-羟基-2-吡咯烷酮氮α位碳负离子合成子1a的实现及其合成应用，因难以避免的β-消除、区域选择性以及质子交换问题，一直是一个有机合成界尚未解决、具有挑战性的难题。 对于5-取代特特拉姆酸，最具灵活多用性的逆合成切断是导向光学活性的特特拉姆酸合成子1b。 但是，基于光学活性的特特拉姆酸合成子1b及其等效体的碳碳键形成方法的文献未见报道。 本论文的目的是研究手性4-羟基-2-吡咯烷酮氮α位碳负离子合成子1a及其等效体以及手性特特拉姆酸氮α位碳负离子合成子1b及其等效体，探索其在氮α位立体选择性地形成新碳-碳键的方法，以期建立基于4-羟基-2-吡咯烷酮氮α位碳负离子合成子进行4-羟基-5-取代-2-吡咯烷酮不对称合成的高区域和立体选择性的灵活多用的方法，和基于手性特特拉姆酸氮α位碳负离子合成子进行C-5取代的特特拉姆酸的不对称合成的灵活多用的方法。然后基于建立起来的两种碳碳键形成方法，研究其在吡咯烷生物碱preussin、吲哚里西啶生物碱、(+)-lactacysin及海洋天然产物melophlin M的不对称合成中的应用。取得的主要结果如下： 一、设计合成了特特拉姆酸N-α碳负离子合成子1b的等效体2。研究了2N-α位去质子化后与亲电试剂反应的区域和立体选择性，以60-89﹪的产率、单一的区域选择性和大于97﹪的非对映立体选择性得到特特拉姆酸N-α羟基化产物。因为5．烷基特特拉姆酸可经过水解和立体选择性还原得到顺式-4-羟基-5-烷基-2-吡咯烷酮，因此，2也可以作为合成子1a的合成等效体，从而成功地建立了以2作为合成子1a和1b合成等效体的N-a不对称烷基化方法。 二、设计合成了手性特特拉姆酸N-α碳负离子合成子1b的等效体3。研究了3在路易斯酸SnCl<,4>的作用下与醛及α，β-不饱和酯的反应性。与饱和醛反应可高立体选择性地在特特拉姆酸氮α位形成碳．碳键，以53﹪～85﹪的产率和大于96﹪的非对映立体选择性得到特特拉姆酸N-α羟烷基化产物。因为5-羟烷基特特拉姆酸经过水解和NaBH(OAc)<,3>立体选择性还原得到反式-4-羟基-5-羟烷基-2-吡咯烷酮，因此3可以作为合成子anti-1a的合成等效体，从而成功地建立了以3作为合成子anti-1a和1b合成等效体的N-α不对称羟烷基化方法。 三、基于合成子1a/1b的等效体2建立的不对称烷基化反应，合成了5-苄基特特拉姆酸4。4经过立体选择性还原得到(4S5S)-4-羟基-5-苄基-2-吡咯烷酮5，从而建立了基于合成子1a进行顺式-4-羟基-5-烷基-2-吡咯烷酮不对称合成的高立体选择性和灵活多用的方法，并由此完成了吡咯烷生物碱(2S,3S,5R)-preussin6的不对称合成，路线总长9步，总收率30﹪。 四、设计合成了手性特特拉姆酸N-a位碳负离子合成子1b的等效体7。从等效体7出发合成了多用途的合成砌块8，为海洋天然产物melophlin M 9的不对称合成奠定了基础。 五、基于合成子anti-1a/1b的等效体3建立的不对称羟烷基化反应，合成了多用途的手性合成砌块10,10经过立体选择性还原得到反式-4-羟基-5-羟烷基-2-吡咯烷酮11，从而建立了基于合成子anti-1a进行反式-4-羟基-5-羟烷基-2-吡咯烷酮-不对称合成的高立体选择性和灵活多用的方法，并由此合成T(1R，6s,7R，8R，BaR)-1，6，7，8-四羟基吲哚里西啶1-epi-castanospermine 12。整条路线全长10步，总收率15﹪。 六、从等效体2出发，基于合成子1a/1b建立的不对称羟烷基化反应，进行了(+)-lactacystin的不对称合成研究，构建了具有季碳手性中心的化合物13，为以后lactacystin的不对称全合成工作作了有益尝试。 七、从(S)-甲基苹果酰亚胺14出发，探索了(+)-lactacystin的第二种不对称合成路线，经六步反应以48﹪的产率得到化合物15。15进行羟醛加成以25﹪的产率和约2：2：1：1的非对映选择性得到四个非对映异构体16，该关键中间体的合成，为(+)-lactacystin新不对称合成方法作了有益探索。