The diverse and complex structures of organic natural products and their biological activities have brought a lot of effort to synthesize them. In particular, it is a long interest of synthetic chemists to efficiently introduce several structural elements such as 8-membered carbocycles, aza-cycles, and triquinanes found in compounds with strong biological activity. This dissertation describes the synthetic studies toward three different types of natural products with those structural elements. Novel synthetic strategies were developed based on the structural analysis of organic molecules and the consideration of the biosynthetic pathways of natural products, and through this, the each natural product could be successfully accessed. In each synthesis, characteristic cycloadditive transformations were devised to provide effective access to the polycyclic compounds with multiple stereogenic centers. In chapter 1, the total synthesis of (±)-jujuyane, a densely functionalized cyclooctanoid natural product, is described. This synthesis was the first application of (5+3)-dimerization reaction of oxidopyrylium ylide that forms the cyclooctanoid core structure along with inherited stereochemical bias.In chapter 2, a biomimetic total syntheses of fluvirosaones A, B and secu’amamine, utilizing a novel skeletal rearrangement in Securinega skeleton which have immediate biosynthetic significance, are presented.In chapter 3, studies toward the divergent total syntheses of cyclopiane diterpenoids featuring a unique 6/5/5/5-fused tetracyclic framework is detailed. TMM cycloaddition controlled by steric and electronic effects of substituents enabled rapid access to the cyclopiane tetracyclic structure, and formal total synthesis of conidiogenone B and diversity oriented synthetic strategy for various cyclopiane diterpenoids were explored based on this finding.
천연 유기 화합물들이 가지는 다양하고 복잡한 구조와 그로부터 비롯되는 생리활성은 이들을 합성하기 위한 많은 노력을 불러일으켜 왔다. 이 논문에서는 강한 생리활성을 가지는 화합물들에서 발견되는 8각 탄소 고리, 질소 고리, 트라이퀴난 등 몇 가지 구조적 요소들을 가지고 있는 세 가지 서로 다른 유형의 천연물 합성에 대해 다룬다. 유기 분자에 대한 구조적 분석과 천연물의 생합성 경로에 대한 고찰에 기반한 효율적인 합성 전략의 개발과 새로운 고리화 첨가적 변형의 개발을 통해 각 천연물의 합성이 성공적으로 이루어질 수 있었다.1장에서는 옥시도피릴륨 일리드의 (5+3)-유형 이합체화 반응을 통해 얻어지는 입체 화학적으로 편향된 8각 탄소 고리 구조체를 활용한 (±)-주주에인의 전합성에 대해 논하였으며, 2장에서는 중요한 생합성적 의미가 있는 세큐리네가 알칼로이드 구조의 골격 재배열 반응을 이용한 플루비로사온 A, B 및 세큐아마민 A의 생모방 합성에 대해 다루었다. 마지막으로 3장에서는 치환기의 입체적, 전자적 효과에 의해 위치 선택성이 제어되는 TMM 고리화 첨가반응을 이용한 6/5/5/5 사중 고리 골격구조의 형성과 이를 이용한 시클로피안 다이터페노이드들의 발산적 전합성 연구에 대해 논하였다.
