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近年来,过渡金属催化的碳氢键活化已经成为了一种有力和直接的策略被应用于药物分子和复杂天然产物的合成中。然而脂肪族惰性C-H键选择性官能团化还面临着巨大的挑战。第一,脂肪族化合物中C-H键高键能、低酸性,反应活性低;第二,脂肪族化合物中通常含有许多相似的C-H键。为解决这些问题,科学家们发展了多种过渡金属催化的C(sp~3)-H键活化和利用导向基策略。近些年钯催化导向C(sp~3)-H键活化已经成为碳氢键活化领域重要的组成部分,然而绝大多数的钯催化导向C(sp~3)-H键活化都经历了一种动力学有利的五元环钯过渡态过程,从而实现了氨基的γ位选择性碳氢键活化。只有少部分文献报道,当Y位存在位阻或者构象上不易发生碳氢键活化时,δ位碳氢键官能团化才能发生。因此,在有更易发生碳氢键活化的Y位存在时,如何选择性得到δ位碳氢键官能团化产物就显得非常有挑战。另一方面,抗生素类药物是世界上销量第三的药物,然而随着抗生素的过度使用,引起人类疾病的许多细菌已经产生了耐药性。Mannopeptimycins是从吸湿链霉菌属(Streptomyces hygrosopicus)的发酵产物中提取得到的一类具有重要生理活性的新型糖肽类抗生素,它对革兰氏阳性菌有很强的活性,有望在耐药性革兰氏阳性菌引起的严重感染中发挥治疗作用。然而,目前用于研究的样品多为从发酵产物中提取得到,而类似物的合成,都是半合成得到,限制了对其生物活性的研究。因此,对Mannopeptimycins的全合成研究意义重大。本论文围绕纪催化选择性δ-C(sp~3)-H键烯基化反应以及天然产物Mannopeptimycin ε的合成研究两个方面展开,具体包括以下内容:1.钯催化选择性δ-C(sp~3)-H键烯基化反应该研究以吡啶甲酰保护的L-异亮氨酸甲酯为底物,二苯乙炔为烯基化试剂,在有更易发生碳氢键活化的γ位存在下,实现了第一例钯催化的选择性δ-C(sp~3)-H烯基化反应。该反应具有较好的官能团容忍性,导向基团吡啶甲酰基可以温和的通过一锅三步方法得到脱除。另外,该反应可以进一步的应用于手性哌啶的合成。而且,初步的机理研究表明,该反应与众不同的δ位选择性与炔烃反应物的配位、迁移插入息息相关。2.天然产物Mannopeptimycin ε的合成研究该研究以Garner醛为起始原料,7步立体选择性完成了正交保护的非天然氨基酸D-βhEnd和L-βhEnd片段的合成。该策略关键步骤包括:底物控制的不对称Aldol反应,上胍基团反应和Mitsunobu反应引起的环胍形成。其中D-βhEnd和L-βhEnd中的两个新手性是通过不对称Aldol反应一步控制的。另外,利用钯催化8-氨基喹琳导向sp~3碳氢键活化烷基化或芳基化方法,可以立体选择性合成非天然氨基酸L-MePhe。同时合成了正交保护的其他氨基酸片段L-Ser,Gly,D-Tyr以及甘露单糖和二糖片段,也初步进行了氨基酸片段的链接得到二肽。这些工作为Mannopeptimycinε的全合成打下了结实的基础。