八元环骨架化合物广泛存在于瑞他莫林、紫杉醇、喷他佐辛、盐酸奈福泮等药物中;含砜基药物在降血压、抗感染、抑菌、抗肿瘤等方面具有重要的作用,因此利用药物设计中的骈合原理将叔丁砜基与八元环内酯骈合在一起,探究叔丁砜八元环内酯骨架的合成具有重要的意义。由于八元环高度的环应变和跨环相互作用使其合成难度较大,合成方法也较少。本文主要从反式的烯丙基甲基碳酸酯出发,利用八元环的环张力促使烯丙基钯配合物发生π-σ-π异构化,从而发生分子内环化反应,生成含有顺式烯烃的叔丁砜基八元环内酯化合物,并对其选择性和此反应在天然产物中的合成进行研究。本文主要分为4个部分:1.烯丙基钯催化底物的制备。本章通过氧化、Wittig反应、还原、酯缩合等合成了具有不同离去基团的5个成环底物。又从醛或酮出发,通过格式反应得到7个烯丙醇类化合物,随后酯缩合得到10个叔丁砜基乙酸烯丙酯类化合物,最后在催化剂GⅡ的作用下发生烯烃交叉复分解反应得到9个甲氧羰基叔丁砜基乙酸酯类成环底物。另外通过烯烃交叉复分解、氯化等反应合成了顺式和反式的5-氯戊-3-烯-(叔丁基磺酰基)乙酸酯底物。本章共合成了 44个新化合物,运用NMR、IR、HRMS等方法对新化合物进行结构表征。2.叔丁砜基八元环内酯的选择性合成。本章运用钯催化剂选择性合成八元环内酯化合物,我们对配体、碱试剂、溶剂、离去基团、温度等条件进行筛选,确定了较好的离去基团为甲氧羰基,八元环与六元环的选择性能达到25:1。之后我们进行了 9个不同取代基的底物拓展,单取代基底物(除苯基底物外),由于产物生成过程中八元环的构象翻转受阻选择性只有4:1左右,而双取代基底物成环选择性范围为11:1-15:1,共合成了 14个八元环和六元环内酯化合物。3.烯丙基钯催化的机理研究。本章首先研究了顺式和中间的甲氧羰基-2-(叔丁基磺酰基)乙酸酯的八元环选择性,在此基础上进一步合成顺式和反式的烯丙基钯配合物及烯丙基钯新铜配合物,并通过核磁对烯丙基钯配合物的π-σ-π异构化过程进行追踪。4.天然产物(-)-Cephalosporolide D的合成探究。本章归纳了 Cephalosporolide D的九条全合成方法,基于这些方法路线较长且收率较低,所以我们先利用烯丙基钯催化合成了八元环内酯,再运用先氢化再脱砜和先脱砜再氢化的两种策略对八元环进行官能团修饰,反应条件待进一步探索。