本论文以天然产物胡椒碱和吲哚为母体进行结构改造并对其做生物活性研究,主要分为以下两个方面:一、胡椒碱为一种生物碱类天然产物,主要从胡椒科黑胡椒的果实中分离得到。它及其衍生物具有广谱的生物学活性,在医药方面可用于抗肿瘤、抗氧化、止痛消炎、镇静、催眠、抗惊厥、降血脂以及增加药物利用度等;在农用活性方面具有良好的抑菌及杀虫活性。化学合成农药在现代农业病虫害防治中有着十分重要的作用,但长期重复使用导致害虫产生耐药性以及引起诸多环境问题。植物源农药,大多是植物长期进化过程中与环境相互作用产生的次级代谢产物,其在自然界有其合理的降解途径,对非靶标生物和环境相对安全。目前,直接利用植物次级代谢产物或者利用其作为先导化合物进行结构修饰,是开发新型环保植物源农药的重要途径之一。鉴于此,本文做了如下研究:1.合成了 88个胡椒碱类衍生物,经查证均为新化合物。经1HNMR、13CNMR和HR-MS确证其结构。对化合物6c、6q和6w做了 X-射线单晶衍射,确定了腙类化合物的绝对构型。2.在1mg/mL浓度下,采用小叶碟添加法测定了 88个胡椒碱类衍生物对三龄前期粘虫的拒食和毒杀活性。(a)通过症状观察发现化合物7b-e对试虫有麻醉作用。(b)毒杀活性测定结果显示一些目标化合物的杀虫活性高于母体胡椒碱,特别是目标化合物6b、6i、6r、9d、9g’、13e、14a和14b共8个化合物表现表现出较好的杀虫活性,其最终校正死亡率分别为 62.1%、65.5%、65.5%、64.3%、64.3%、60.7%、67.9%和 67.9%,高于川楝素。3.初步的构效关系分析表明:胡椒碱腙类化合物6a-z,在其苯环的C-2位引入相应的取代基对杀虫活性有着重要的影响;胡椒碱酯类化合物9a-z及9a’-h’,氯原子的引入可在一定程度上提高母体胡椒碱的杀虫活性;胡椒碱酰胺类化合物13a-o,当底物为含吸电子基团(如氯原子、硝基)的取代苯胺类其杀虫活性较含给电子基团(甲基、甲氧基、乙氧基)的高。4.在症状学观察的基础上,研究了胡椒碱磺酰腙类化合物7a-f对粘虫的麻醉活性。结果显示7c对粘虫的麻醉活性最好,其对三龄、四龄和五龄粘虫在3 h左右的ND50分别是 2.84 μg/头,5.77 μg/头和 15.22 μg/头。5.对化合物7c作用六龄粘虫后试虫深度麻醉期神经和肌细胞超微结构的研究表明:7c对试虫神经系统中线粒体、神经丝以及肌细胞内膜系统和肌原纤维的破坏,可能影响试虫神经递质和代谢物质的正常运输,阻碍肌肉的正常收缩,最终导致试虫麻痹。二、吲哚生物碱类存在于许多天然植物体内(如刺槐、茉莉和橙花等),作为重要的杂环类化合物,表现出诸多生物活性。噻嗪烷酮类杂环化合物也因具有环氧化酶抑制活性、抗肿瘤、抗疟疾及抑制人体真菌等生物活性等而受到广泛关注。鉴于此,本论文采用活性亚结构拼接方法,合成了吲哚噻嗪烷酮类化合物Ⅵ-1～Ⅵ-10,测定了其抗HIV-1和抑制植物病原菌的活性,结果如下:1.制备了 10个结构新颖的2-(N-苯磺酰基吲哚-3-基)-3-芳基-1,3-噻嗪烷-4-酮类衍生物,经查证均为新化合物。通过1HNMR、13CNMR和ESI-MS确定其结构。2.研究了化合物Ⅵ-1～Ⅵ-10的抗HIV-1活性,测试结果表明此类化合物均表现出很弱的抗HIV-1活性。3.在50 μg/mL的浓度下,采用生长速率抑制法测定了化合物对七种植物病原菌的抑菌活性。化合物Ⅵ-10对番茄早疫病菌、白菜黑斑病菌、烟草赤星病菌和水稻稻瘟病菌四种植物病原菌有一定的抑制活性,其抑制率分别为39.7%、48.1%、57.3%和55.1%。初步的构效关系分析表明,在化合物Ⅵ-1的吲哚环上引入吸电子基团可增强其抑菌活性。