本论文围绕苯并[6,6]螺环缩酮的合成展开,主要研究内容为天然产物virgatolide A-C的全合成研究以及苯并[6,6]螺环缩酮骨架的合成新方法研究,具体工作分为以下三个部分:第一章苯并螺环缩酮类天然产物的研究概述苯并螺环缩酮骨架在自然界分布广泛,作为众多天然产物和药物的核心结构以及活性位点,几十年来一直吸引着有机化学家和药物学家的高度关注和深入研究。本章首先介绍了苯并螺环缩酮的定义、分类和性质。然后从分离、结构特点、生物活性和生源合成等方面介绍了有代表性的螺环缩酮类天然产物,作为补充还介绍了手性螺环缩酮配体。最后,本章重点综述了苯并螺环缩酮骨架的合成策略和方法,并展望了该领域研究前景。第二章天然产物Virgatolide A-C的全合成研究本章首先介绍了virgatolide家族天然产物的分离鉴定、结构特点、生物活性、生源合成以及全合成等方面的研究概况。在全面调研文献的基础上,先后设计了三条合成路线开展了对virgatolide A-C的全合成研究。1,利用本课题组张元博士开发的金催化双羟基对三键的分子内加成环化和double Micheal加成的策略进行了逆合成分析。我们利用线性路线合成了四个构筑螺环缩酮骨架的关键前体2-63、2-65、2-67和2-69,但都未能成功实现螺环缩酮化。实验表明这些中间体不稳定,容易发生消除和逆羟醛缩合等多种副反应。2,利用[4+2]环加成的策略设计了合成路线,并顺利合成了邻亚甲基苯醌的前体2-83和2-85。合成亲双烯体2-72时,尝试了内酯的烯烃化、羟基对三键加成关环和迈克尔加成反应,都遇到了困难。我们还尝试了炔2-74直接与邻亚甲基苯醌前体发生一锅法串联两步环化,也未取得成功。3,在总结前两条路线的基础上,利用羰基化Sonogashira偶联反应作为关键反应设计了汇聚式的合成路线,完成了模拟反应,同时得到了邻碘苯酚片段2-133和炔片段2-103。目前,这项研究正在进行中。第三章羰基化Sonogashira偶联串联环化反应构筑苯并[6,6]-螺环缩酮骨架的方法学研究本章简要综述了Sonogashira偶联反应和羰基化Sonogashira偶联反应的研究历史和现状。在此基础上,设计了以邻碘苯酚3-1和炔基醇3-2或炔基酚3-3为底物,通过羰基化Sonogashira偶联反应串联两次环化,经过色酮中间体一锅法合成苯并[6,6]螺环缩酮的策略和方法。通过对溶剂、碱和催化剂等反应条件的筛选,分别确定了合成单苯并螺环缩酮3-5和双苯并螺环缩酮3-6的最优反应条件。通过拓展底物,共得到35个螺环缩酮产物,大部分的产率为中等至优异,实现了较为广泛的官能团兼容性和优异的非对映选择性。我们通过单晶衍射、二维核磁、圆二色谱等分析方法确定了产物的相对构型和绝对构型,还通过Gaussian 09程序包计算模拟三个产物可能存在的立体构象及其对应的吉普斯自由能,探究了该合成方法的非对映选择性。■多组分一锅法■环境友好■原子经济性■优异的非对映选择性这是一种新颖的、环境友好且满足原子经济性和步骤经济性的的合成方法。该方法底物易得,操作简便,常温常压即可进行。这将有助于我们将完成virgatolide家族天然产物的全合成研究。同时,作为一种高效的汇聚式合成方法,该方法可以应用于相关的天然产物、药物、配体和材料等的合成。