4-羟基-2-吡啶酮类生物碱具有抗真菌、抗菌和抗肿瘤等多种生物活性。本文首先总结和概括了近年来4-羟基-2-吡啶酮类天然生物碱在结构修饰、合成方法和生物活性等方面所取得的研究进展,并讨论了各种合成方法的优缺点。通过文献查阅与结构分析,以冬青生菌素H为先导化合物,进行化合物的设计与合成研究,完成对其结构修饰和优化,从而达到发现生物活性强的4-羟基-2-吡啶酮类化合物的目的。本论文工作主要包括以下方面：(1)我们以吡啶为起始原料,经氧化、硝化,制得4-硝基吡啶-N-氧化物,然后用甲醇钠取代4-位上生成的硝基,生成4-甲氧基吡啶-N-氧化物,最后在乙酸酐中回流、甲醇／水溶液中水解,制得4-甲氧基-2-吡啶酮。(2)以肉桂酸及其衍生物作为起始原料,在三乙胺和叠氮磷酸二苯酯(DPPA)的甲苯溶液中,生成酰基叠氮产物,而后加热经Curtuis重排制得异氰酸酯,其再与含有活泼碳亚甲基的化合物在NaH条件下反应,得到(E)-N-苯乙烯基-2-氨甲酰基丙二酸二乙酯、(E,E)-N-苯乙烯基-2-氨甲酰基-3-羟基-2-丁烯酸乙酯和(E,E)-N-(4-甲氧基)苯乙烯基-2-氨甲酰基-3-羟基-2-丁烯酸乙酯。最后经过环合,得到4-羟基-2-吡啶酮类目标化合物。(3)通过进一步的研究N-苯乙烯基-2-氨甲酰基丙二酸二乙酯的环合条件,实验结果表明,以二苯醚为溶剂在210℃-250℃下反应,得到N-苯乙烯基-4-羟基-5-苯基-2-吡啶酮-3-甲酰胺,产率43.8%；若使用二甲苯作为溶剂进行环合,产物为4-羟基-5-苯基-2-吡啶酮-3-甲酸乙酯,产率44.9%。(4)在石油醚和乙酸乙酯(1：1)的混合溶剂中进行单晶培养,获得了(E,E)-N-(4-甲氧基)苯乙烯基-2-氨甲酰基-3-羟基-2-丁烯酸乙酯的单晶,为单斜晶系,通过分子间氢键相互作用形成三维空间结构,对单晶结构进行了解析。(5)通过实验我们共合成化合物17个,其中4-羟基-2-吡啶酮类化合物7个(4个未见文献报道)、3个未见文献报道的新中间体,通过IR、1H NMR、13C NMR、MS和HRMS等确证其结构。