天然先导化合物是许多创新药物的分子基础。然而经典的天然先导化合物发现模式存在制备周期长、活性化合物发现率低等问题。天然产物的定向合成适用于单个先导化合物的全合成,虽解决了先导化合物制备困难的问题,却难以满足化合物库的需求。因此,天然有机合成化学的研究重心逐渐从开始的“合成单一天然产物”为目的的目标性合成转移到“结构多样性的类天然产物”的导向合成。尤其在药物研究领域,结构多样性的小分子化合物可以提供增加探寻一个宽范围生物靶标的机会,所以结构多样性导向合成近年来迅速成为新的合成目标。本论文以芳基酮醛作为反应原料,有机单元反应为基础,实现了三类官能团或骨架的构建,并对合成的类天然产物进行了生物活性研究,主要包括以下几个方面的工作:第一部分,以SOCl₂/EtOH为催化剂,2,4-二羟基苯乙酮和含有羟基、甲氧基的苯甲醛为原料,通过Claisen-Schimit反应合成了10个多羟基查尔酮类化合物,分别是2,2’,4’-三羟基査尔酮（a1）、4,2’,4’-三羟基査尔酮（a2）、2,3,2’,4’-四羟基査尔酮（a3）、2,4,2’,4’-四羟基査尔酮（a4）、3,4,2’,4’-四羟基査尔酮（紫铆因,a5）、3,2’,4’-三羟基-4-甲氧基査尔酮（a6）、2’,4’-二羟基-3,4-二甲氧基査尔酮（a7）、2’,4’-二羟基-2,5-二甲氧基査尔酮（a8）、2’,4’-二羟基-2,6-二甲氧基査尔酮（a9）、2’,4’-二羟基-4-甲氧基査尔酮（a10）。在现有研究的基础上,我们对紫铆因的合成工艺进行了优化,包括催化剂浓度、原料配比、反应时间等条件的优化,确立了催化剂用量少、反应时间快、收率较高的最佳反应条件,即当SOCl₂浓度为1mol/L,底物比为1:1,反应时间为1h,产率最高可达88%。第二部分,以SOCl₂/EtOH为催化剂,2,4-二羟基苯乙酮和含溴原子取代的苯甲醛为原料,通过两次串联反应,合成了10个新的三芳基甲烷类化合物,分别是1-{3-[（5-乙酰基-2,4-二羟基-苯基）-（2-溴苯基）-甲基]-2,4-二羟基-苯基}-乙酮（b1）、1-{3-[（5-乙酰基-2,4-二羟基-苯基）-（3-溴苯基）-甲基]-2,4-二羟基-苯基}-乙酮（b2）、1-{5-[（5-乙酰基-2,4-二羟基-苯基）-（3-溴苯基）-甲基]-2,4-二羟基-苯基}-乙酮（b3）、1-{3-[（5-乙酰基-2,6-二羟基-苯基）-（3-溴苯基）-甲基]-2,4-二羟基-苯基}-乙酮（b4）、1-{3-[（5-乙酰基-2,4-二羟基-苯基）-（4-溴苯基）-甲基]-2,4-二羟基-苯基}-乙酮（b5）、1-{5-[（5-乙酰基-2,4-二羟基-苯基）-（4-溴苯基）-甲基]-2,4-二羟基-苯基}-乙酮（b6）、1-{3-[（3-乙酰基-2,6-二羟基-苯基）-（4-溴苯基）-甲基]-2,4-二羟基-苯基}-乙酮（b7）、1-{3-[（5-乙酰基-2,6-二羟基-苯基）-（3,5-二溴苯基）-甲基]-2,4-二羟基-苯基}-乙酮（b8）、1-{3-[（5-乙酰基-2,4-二羟基-苯基）-（3,4-二溴苯基）-甲基]-2,4-二羟基-苯基}-乙酮（b9）、1-{5-[（5-乙酰基-2,4-二羟基-苯基）-（3,4-二溴苯基）-甲基]-2,4-二羟基-苯基}-乙酮（b10）。并对合成机理进行了研究,初步总结了取代基对亲核加成反应的影响,探索出一锅法合成三芳基甲烷的方法。第三部分,以传统NaOH碱溶液为催化剂,2,4-二羟基苯乙酮和含溴原子取代的苯甲醛为原料,合成了8个新型β-羟基二氢查尔酮类化合物,分别是2-溴-2′,4′-二羟基-β-羟基二氢査尔酮（c1）、3-溴-2′,4′-二羟基-β-羟基二氢査尔酮（c2）、4-溴-2′,4′-二羟基-β-羟基二氢査尔酮（c3）、2,5二-溴-2′,4′-二羟基-β-羟基二氢査尔酮（c4）、3,4-二溴-2′,4′-二羟基-β-羟基二氢査尔酮（c5）、3,5-二溴-2′,4′-二羟基-β-羟基二氢査尔酮（c6）、2-溴-5-甲氧基-2′,4′-二羟基-β-羟基二氢査尔酮（c7）、5-溴-2-甲氧基-2′,4′-二羟基-β-羟基二氢査尔酮（c8）。并通过HR ESI-MS、CD、1D和2D NMR等技术对它们的结构进行表征,发现8个β-羟基二氢査尔酮均为外消旋体,为非选择性合成。第四部分,我们对10个多羟基查尔酮类化合物和8个β-羟基二氢査尔酮类化合物体外黄嘌呤氧化酶（XO）抑制活性进行了评价,由实验数据可知:当A环上为羟基取代时,化合物对黄嘌呤氧化酶的抑制作用普遍较强,其中以紫铆因的活性最高(IC₅₀=2.93×10^-6 mol/L),与阳性对照药别嘌呤醇(IC₅₀=1.1×10^-6 mol L^-1)接近。由此,我们通过抑制动力学、荧光光谱、小分子大分子模拟对接等方法对紫铆因的作用机制开展了系统的研究。抑制动力学结果显示,紫铆因对XO的抑制作用是不可逆的竞争,荧光光谱和同步荧光光谱分析结果表明,紫铆因只与XO上的一个结合位点发生相互作用,并且随着紫铆因浓度的增加,使XO的荧光团置于疏水性更强的环境中。分子对接结果表明,紫铆因与XO的疏水腔内的氨基酸残基形成氢键。可以猜想紫铆因可能是进入XO的活性部位替代了底物黄嘌呤的位置,诱导XO构想的改变从而起到抑制作用。综合以上结果表明紫铆因有望成为有效的黄嘌呤氧化酶抑制剂,可进一步进行结构修饰,以期得到具有高活性、良好稳定性、更好水溶性的酶抑制剂。第五部分,我们对10个多羟基查尔酮类化合物和8个β-羟基二氢査尔酮类化合物进行了抗菌活性研究,通过查尔酮类化合物对革兰氏阴性菌（大肠杆菌、铜绿假单胞菌和紫色杆菌）、革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）和真菌（白色念珠菌）的抗菌活性筛选,我们发现10个多羟基查尔酮类化合物并没有显示出明显的抗菌活性,而8个β-羟基二氢査尔酮类化合物仅对紫色杆菌有较强抑菌作用,并且以A环上为单溴取代的β-羟基二氢査尔酮（c1-c3）对紫色杆菌的抑制活性最强的,MIC值为33.6μg/mL。本论文通过酮醛多样性合成构建了三类类天然产物结构骨架,丰富了三芳基甲烷类、多羟基査尔酮类和β-羟基二氢査尔酮类化合物库。在生物活性研究方面,首次对紫铆因与黄嘌呤氧化酶相互作用机制开展了详细的研究,为日后对其进行结构优化提供了重要参考依据。