源于大自然的各类天然产物分子大都具有细胞毒性、抗菌性、以及其他生物活性,在人类的生活和生产活动中有着重要的应用价值,备受关注。本论文涉及对海洋顺式丁烯酸内酯（butenolides）及含N-O键双环杂环化合物的合成研究。第一章中主要介绍了天然产物、全合成、及其相关内容。首先,讨论了一类含有N-O键的杂环化合物,它们不仅具有结构的特异性、合成方法的多样性等特点,而且还作为中间体用于天然产物的全合成中。本论文的研究重点是一类源于海洋微生物的butenolides类天然产物,本章中介绍了它们的分离和结构鉴定。本论文有关合成含N-O键双环杂环化合物的实验结果收录在第二章。内容包括了底物的制备、微波加热下分子内Diels-Alder加成反应条件的优化、产物分子结构的鉴定、以及底物的C1、C5和C10上的取代基对环加成反应立体选择性的影响等。这一研究更正了文献中对该类底物环加成反应立体选择性的错误结论,表明用氧肟酸连接的底物同1,3,9-癸三烯的环加成反应立体选择性相似。同时发现了1,5-重排反应,从而解释了得到多个分子内Diels-Alder环加成产物的现象。对三个加成产物进行了X-线单晶结构解析,验证了产物的结构和相对立体化学。含海洋butenolides骨架的手性醇和酮的全合成和立体化学的研究是本论文的重点。第三章中首先介绍了已知butenolides的合成方法,随后详细记述了本研究采用的基于1,3-dithiane双烷基化反应的“三模块偶联”的全合成策略。内容包括含C10-C11 syn-aldol结构单元的两个butenolides醇立体异构体的研究,特别是采用新的路线制备了光学纯的C3-C7烷基碘片段,从而提高了目标产物的立体异构体纯度,并首次得到了这两个butenolides醇以及相对应butenolides酮等四个立体异构体的旋光数据,并最终用于确定天然产物的绝对构型。论文的最后部分列出了主要的实验步骤、化合物的结构表征数据、参考文献、主要化合物的¹H和¹³C核磁共振谱图、以及X-射线单晶结构解析的数据等。