天然产物的多样性合成是发现新药的有效手段,也是发现新反应、新试剂、新方法的最有效途径之一。随着新化学实体、新靶标和蛋白质组学的兴起,天然产物化学研究的内容不仅要继承和发展上个世纪天然产物结构确定、合成方法及合成艺术,而且,更要以揭示生物大分子作用机制及创新药物研究为目的进行多样性合成。因此,天然产物化学研究的精要是建立天然产物骨架结构、特定亚结构和类天然产物结构特征的化合物库,最终归宿是发现能用于临床研究的药物分子。随着资源的逐步枯竭和环境的日益恶化,可持续发展和维护生态系统平衡已成为人类生息繁衍的重大问题。因此,基于廉价原料建立高效天然产物多样性合成方法学对于进一步研究天然产物与生物体相互作用具有重要意义。本论文以廉价的氨基酸和(S)-2-甲基-2-丁醇为原料,采用多样性合成策略,开展了药物、海洋天然产物等多个活性分子及其类似物的不对称合成,主要取得如下结果：1、以廉价氨基酸为原料,经过α-氨基酮的选择性还原,建立了一条基于RuCl3·xH20/NaI04体系氧化端烯50a-g高选择性地一锅合成4,5-反式吡咯酰亚胺1a～g的新方法。2、从合成砌块la出发,经8步反应,建立了一条可商品化的抗精神病治疗药Nemonapride 4的一个光学异构体的合成路线,总产率为27%。3、从合成砌块1g分别合成了近期分离的海洋天然产物Streptopyrrolidine 2的四个异构体,通过旋光等物理常数比较,进一步推测了天然产物的绝对构型为(4S,5S)。4、以(S)-2-甲基丁醇为原料,采用Evans辅基诱导的不对称Aldol策略,经5步反应高选择性地合成了醛136(dr>99：1)。(i)在Me2AlCl络合条件下,采用烯丙基三甲基硅与醛136高选择性地加成得到反式醇134;(ii)采用格氏试剂与醛136的选择性性加成反应,以dr=88：12的立体选择性制备了顺式醇179;(iii)由134出发,经区域选择性保护及立体选择性还原,高效地合成了另一仲醇片段186(dr>99：1)。134 dr>99：15、经过反复探索,有效地避免了丙氨酸片段在诸多环肽类分子合成过程中的严重异构化问题,找到了非DMAP条件下,取代丙氨酸酰氯与醇186在DCM中回流高选择性酯化合成海洋天然产物Lagunamide A片段170d的条件(dr>99：1)。a. X=OH CI3C6H2COCI, TEA, DMAP 70%dr= 24:76 b. X=CI DIPEA, DCM, reflux 55%dr> 99:16、采用小分子间的CM反应,高选择性的构筑了海洋天然产物Lagunamide A5及其类似物的非肽片段171(trans:cis> 99:1)方法。7、分别采用C-11-N与C-5-N处进行大环环合,以分离报道Lagunamide A 5的构型为目标,分别合成了6个类似物7、5、5a、5b、5c、5d,并经过与分离化合物旋光及其光谱数据对比,最终确定了天然产物Lagunamide A 5c的绝对构型为(7A,39R)。8、发现了有机锌试剂与手性叔丁基亚磺酰亚胺的1,3-迁移/加成反应过程中,叔丁基对亚胺实现了高立体选择性加成,而锌试剂对亚砜的加成出现了差向异构化的现象；并借助量化计算,初步阐明了该反应所经历的自由基历程。