1α-羟基维生素D₃（阿法骨化醇）和25-羟基维生素D₃（骨化二醇）均是维生素D₃在人体内的半活性代谢产物,其活性要远高于普通维生素D₃。1α-羟基维生素D₃临床上可用于治疗骨质疏松、肾脏以及甲状旁腺功能亢进等疾病;25-羟基维生素D₃则是人体内维生素D₃存在的主要形式,被广泛应用于医药、保健品、食品、饲料等领域。本文设计了若干条25-羟基维生素D₃以及1α-羟基维生素D₃原1α-羟基-7-去氢胆固醇的合成路线,并通过实验对其可行性进行了验证,同时对反应条件进行了优化。具体内容如下:第一章综述维生素D₃的药理活性及其在治疗佝偻病、癌症、糖尿病、肾病以及免疫系统疾病等方面的应用。第二章对已报道的合成1α-羟基-7-去氢胆固醇的方法进行了综述,并从1α-羟基胆固醇的合成、B环7位引入双键的方法以及由胆甾1,4,6-三烯-3-酮经烯醇化制备1α-羟基-7-去氢胆固醇等三方面进行重点介绍。第三章介绍了25-羟基维生素D₃的药理活性,并且介绍了25-羟基维生素D₃的化学全合成法、化学半合成法以及生物法等三种合成方法。第四章对1α-羟基-7-去氢胆固醇合成路线进行了设计并对关键中间体胆甾1,4,6-三烯-3-酮的合成进行可行性验证,以胆固醇为原料,通过1)DDQ直接氧化脱氢法;2)Oppenauer氧化-DDQ脱氢法;3)氧化-溴代-消除法;4)溴代-氧化-溴代-消除法。其中,第三种通过氧化-溴代-消除法的收率最高（70%）,而且避免了传统方法中DDQ的大量使用。第五章对以胆甾1,4,6-三烯-3-酮为原料合成1α-羟基-7-去氢胆固醇路线进行可行性验证。首先胆甾1,4,6-三烯-3-酮通过烯醇化、还原、D-A反应以及乙酰化反应得到了含1,2位双键的中间体醋酸酯,设计了:1)酸加成-还原;2)卤羟化-还原法;3)环氧化-还原三种引入羟基的方法,实验结果表明,路线（3）经过硅醚化、环氧化以及还原反应可以得到目标产物,总收率达到38%;路线（1）不可行,酸性条件下得到了3位羟基消除产物;路线（2）则提供了一种全新的合成目标产物衍生物1β-羟基-7-去氢胆固醇和2β-羟基-7-去氢胆固醇的方法,收率分别达到49%与37%。第六章对设计的25-羟基-7-去氢胆固醇合成路线进行可行性验证,以5,7,24-三烯胆固醇原料,首先对5,7双烯以及3位羟基进行保护,并通过1)卤羟化-还原;2)酸加成-还原两条条路线合成25-羟基-7-脱氢胆固醇。两条路线均得到了预期产物,经过条件优化后,25-羟基-7-脱氢胆固醇收率分别为72%,73%。然而,以7-去胆固醇为原料通过25位SP³C-H活化合成25-羟基-7-去氢胆固醇的方案并未获得成功。25-羟基-7-去氢胆固醇通过光照反应成功得到了25-羟基维生素D₃,经条件优化,收率达到64%。总结全文,经过实验分析以及数据比较,分别得到了一条以胆固醇为原料合成1α-羟基-7-去氢胆固醇以及由5,7,24-三烯胆固醇合成25-羟基维生素D₃的较优路线,收率分别达到27%与47%,两条路线收率均高于已报道的文献收率。