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本论文的研究工作主要针对spiroquinazoline家族中spiroquinazoline、alantryphenone、alantryleunone、quinadolineB及lapatinA这五个生物碱的全合成。Spiroquinazoline是1994年由英国科学家从黄柄曲霉发酵液中分离得到的，随后科学家从不同的霉菌发酵液中陆续分离到了spiroquinazoline家族生物碱中的其它八个成员。这类分子骨架结构十分新颖，并且具有一定的生物活性，因而引起了合成化学家很大的兴趣，目前为止已有好几条关于spiroquinazoline全合成研究的报道，但是都未能成功。
本论文的研究内容分为两部分。在第一部分，我们以Diels-Alder反应为关键步合成了spiroquinazoline以及其它四个spiroquinazoline家族生物碱。论文第二部分描述了以本组发展的分子内氧化偶联反应为关键步对lapatinA及quinadolineB进行的合成设计与研究。
第一部分的合成研究基于利用Diels-Alder反应快速构建这类分子中[2.2.2]-双氮杂二环核心骨架。我们通过α-芳基丙烯醛与氮杂双烯的Diels-Alder环加成反应得到了[2.2.2]-双氮杂二环骨架，并设想在此骨架结构基础上来构建spiroquinzoine中的缩醛胺与吲哚啉结构。结果发现桥环骨架上的季碳中心屏蔽作用很大，导致C-14位的醛基活性很低，无法与甘氨酰胺发生分子间缩合而生成缩醛胺。我们随后设想先构建好吲哚啉结构，然后通过分子内氮对亚胺正离子的进攻来生成缩醛胺。我们通过多步反应成功地合成了关环前体半缩胺，但是发现此半缩胺在酸性条件下生成亚胺正离子后并没有被分子内的氮所捕获而生成缩醛胺，而是导致分子发生了复杂的重排。这些失败的尝试让我们意识到缩醛胺结构必须在spiroquinazoline合成的早期阶段先构建好，于是我们重新设计并合成了包含缩醛胺结构的亲双烯体。此亲双烯体与氮杂双烯在加热下生成了三种结构类型不同的Diels-Alder环加成产物，我们通过NMR、单晶衍射等手段确定了它们的立体结构。我们从A类型的Diels-Alder反应产物出发，经过水解亚胺酸酯、氢化脱除Cbz两步，得到了天然产物(±)-spiroquinazoline。按照同样的策略，我们合成了其它亲双烯体，并利用上面类似的转化不对称地合成了天然产物(-)-alantryleunone和(-)-alantryphenone。从A类型的Diels-Alder反应产物出发，经过水解亚胺酸酯、氢化脱除Cbz以及通过SN2反应构建吡咯烷5元环，我们得到了天然产物(-)-quinadolineB。从B类型的Diels-Alder反应产物出发，经过水解亚胺酸酯、差向异构化及氢化脱除Cbz三步，我们合成了天然产物(+)-lapatinA。
第二部分的研究基于利用分子内氧化偶联反应与随后的环加成反应构建分子中的季碳中心和缩醛胺结构。通过这种策略，我们可以把本组发展的分子内氧化偶联的方法很好地应用到spiroquinazoline家族生物碱的合成当中，提高全合成的效率。我们设计的底物可以立体专一地发生氧化偶联反应生成亚胺，所得亚胺接着与N-对甲苯磺酰基丙氨酸酰氯发生形式上的[3+2]环加成反应高效地生成咪唑啉酮五元环。在此基础上，我们利用Curtius重排将其烯丙酯转化为Cbz保护的氨基，采用Eguich策略构建起分子中的喹唑啉酮结构，随后进行一些官能团的转化，得到了关环前体。关环前体中的Tos保护基脱除后其C-11位发生了构型翻转，随后在室温发生了自动关环。通过结构鉴定，我们确认得到的最终产物为(-)-lapatinA在C-14位的差向异构体。