在茶叶植物中,咖啡因、可可碱、茶碱和1,3,7,9-四甲基尿酸(Theacrine)是主要的嘌呤生物碱。四种嘌呤生物碱结构的基本骨架都是嘌呤环,只是发生甲基化或氧化的位置和数量不同。茶叶中嘌呤生物碱的生物活性相当丰富,其中对咖啡因、可可碱和茶碱的生物活性和作用机制的研究较多,且均已广泛地应用于临床治疗。四甲尿酸同样具有良好的生物活性,例如:抗炎止痛、抗抑郁和镇静催眠等。但是对四甲尿酸的生物活性和作用机制的研究相对较少,且主要是国内学者对其的研究。四甲尿酸主要存在于苦茶植物中,对四甲尿酸的获取方法主要依靠从苦茶中提取,但是苦茶植物资源有限,且提取过程繁琐,成本高,因此找到一种方法简单、产率较高的四甲尿酸的合成方法,对研究其生物活性及作用机制至关重要。本论文的主要研究工作有:(1)以丙二酸二甲酯和1,3-二甲基脲为原料合成了1,3-二甲基巴比妥酸,并对其反应的原料比和反应温度进行了优化,得出最佳反应条件为:原料比为丙二酸二甲酯:1,3-二甲基脲=1:1.1,反应温度为回流,通过IR、1H-NMR和13C-NMR对结构进行表征。(2)以1,3-二甲基巴比妥酸和三氯氧磷为原料,合成了6-氯-1,3-二甲基嘧啶-2,4-二酮,对反应的卤代试剂、原料比和温度进行了优化,得出最佳反应条件为:选择三氯氧磷,原料比为1,3-二甲基巴比妥酸:三氯氧磷=1:13,反应温度为回流反应。通过IR、1H-NMR、13C-NMR和LC-MS对其结构进行表征。(3)6-氯-1,3-二甲基嘧啶-2,4-二酮与甲胺反应,合成了1,3-二甲基-6-甲氨基嘧啶-2,4-二酮,对反应的温度和原料比进行了优化,得出最佳反应条件为:原料比为6-氯-1,3-二甲基嘧啶-2,4-二酮:甲胺=1:2,温度为室温,通过IR、1H-NMR、13C-NMR和LC-MS对其结构进行了表征。(4)以1,3-二甲基-6-甲氨基嘧啶-2,4-二酮为原料,通过两步反应合成了1,3-二甲基-5,6-二甲氨基嘧啶-2,4-二酮。通过对反应的优化,选择N-溴代丁二酰亚胺作为反应的卤代试剂。(5)以1,3-二甲基-5,6-二甲氨基嘧啶-2,4-二酮与三光气为原料,合成了目标产物1,3,7,9-四甲基尿酸,对反应的温度和原料比进行了优化,得出最佳反应条件为:反应温度为30℃,原料比为1,3-二甲基-5,6-二甲氨基嘧啶-2,4-二酮:三光气=1:1.2,通过IR、1H-NMR、13C-NMR和LC-MS对其结构进行了表征。通过以上步骤成功合成了目标产物四甲尿酸,反应总产率38.33%,其药品成本为56.48元/克。反应产率较高,分离提纯简单,原料廉价易得,成本低廉。1,3,7,9-四甲基尿酸的成功合成解决了其提取困难的难题,对其的深入研究具有重要意义。