本论文是B族维生素—（+）-生物素和辅酶Q₁₀的不对称全合成及基相关反应的研究,主要分以下四个部分:第一部分综述了半个多世纪以来国内外学者沿仿Roche公司的Sternbach合成法开发（+）-生物素合成路线所取得的各项研究进展,包括:1、（+）-生物素关键手性砌块（3aS,6aR）-内酯的制备;2、由（3aS,6aR）-内酯制备（3aS,6aR）-硫内酯方法;3、（3aS,6aR）-硫内酯C₄位的五碳侧链引入;4、双苄生物素脱苄。指出了Sternbach合成仍不失为工业全合成（+）-生物素行之有效的途径,且高立体选择性合成（3aS,6aR）-内酯和高效、简洁引入侧链依然是该技术改进的关键所在。第二部分以金鸡纳生物碱（奎尼和奎尼丁）为先导化合物,分别对其C₆、C₉位进行结构修饰,设计合成了16个金鸡纳生物碱衍生物（其中9个为新化合物）。通过16个催化剂对内消旋环酸酐3不对称甲酯化的研究,以及反应条件（反应物/催化剂配比、溶剂、温度、亲核试剂）的优化,高收率高立体选择性地合成了（+）-生物素关键手性砌块（3aS,6aR）-内酯。利用阴离子交换树脂分散的纳米钯（Pd@D296）作为催化剂成功地在（3aS,6aR）-硫内酯8的C₄位经改良的Fukuyama偶联反应一步导入羧丁基侧链,续行离子氢化还原立体专一地建立生物素的第三个手性中心。开发了一条具有潜在工业化应用价值的（+）-生物素不对称全合成路线。第三部分以辅酶Q₁₀的全反式癸异戊烯侧链构建的方式综述了近五十年来辅酶Q₁₀化学合成的研究进展。指出了以国内丰富来源的茄呢醇为原料通过侧链延长策略构建全反式癸异戊烯侧链是化学合成辅酶Q₁₀最为有效的方法。第四部分开发了一条以茄呢醇为原料以C₅+C₄₅构筑全反式癸异戊烯侧链为关键合成策略的高立体选择性合成辅酶Q₁₀的新途径。将SeO₂高区域选择性氧化烯丙位末端法创造性地应用于辅酶Q₁侧链末端基团功能化,完成高效偶联后一锅脱除苄基和砜基,实现了高立体选择性辅酶Q₁₀的合成。另外,采用C₀+C₅₀策略,通过氢醌脂肪酸单酯与癸异戊烯醇直接缩合法研究,简便快捷地合成了辅酶Q₁₀,为某些具有生理活性并含有多烯长链的类似化合物合成提供技术平台。此外,本论文通过IR、¹H NMR、¹³C NMR、MS、CD和X—单晶衍射对涉及的中间体进行了结构鉴定,通过¹HNMR和手性HPLC对相关的对映异构体过量（ee）进行测定。