本论文对多类石松科生物碱的分离、生理活性以及全合成研究作了简明扼要的综述,并对骨架刚性、多环稠合的石松科天然产物分子Annotinolide C的全合成进行了设计和探索。此外,还介绍了我们小组发展的氮杂螺环噁唑（SPDO）配体在不对称催化3-吲哚氮杂螺环化合物合成中的应用。本论文主要包含以下三个章节:第一章:石松科生物碱的研究综述。主要对石松科生物碱的分离、生物活性以及结构分类等作了系统性的归纳。重点针对环系稠合、结构刚性的Lycopodine类型石松碱的全合成研究现状进行了总结,并着重以分子的构环方式和策略的不同展开阐述。第二章:石松科生物碱Annotinolide C的合成研究。我们发展了一种全新的构环策略研究石松碱的合成,使用商业可得、价格便宜的δ-戊内酰胺作为起始原料,以串联环氧化-半频哪醇重排和串联氢化还原三键-酯交换为关键反应,经过17步化学转化,成功构筑6个手性中心,合成了Annotinolide C的四环核心结构。此外,还尝试了多种方法进行官能团转化以及结构调整。第三章:Cu（Ⅱ）-SPDO催化的对映选择性合成3-螺氨基甲酸酯氧化吲哚。首先对本课题组发展的氮杂螺环催化剂的设计、衍生以及它们在不对称催化合成中的应用进行了简略的介绍。然后使用氮杂螺环吡咯烷单噁唑双齿配体（SPDO）与二价铜形成的络合物作为催化体系,实现了aza-Sakurai反应的不对称转化,合成了一系列具有2个手性中心的3-螺氨基甲酸酯氧化吲哚衍生物。经测定,绝大多数产物的对映选择性达到了99.9%ee。并以此方法作为关键步,合成得到两个候选药物分子,其中一个具有抗癌活性的分子是首次不对称合成,为研究该类活性药物分子的手性合成提供了一种新思路,同时对合成吲哚3号位是氮杂螺环季碳的吲哚生物碱有一定的指导意义。