1,5-苯并二氮杂卓是一类具有广泛生物活性和药理功能的有机分子,常被用作抗焦虑药物和抗惊厥药物。近几年,研究发现1,5-苯并二氮杂卓类化合物还具有很好的抗菌活性。因此具有高生物活性的1,5-苯并二氮杂卓分子的设计、合成受到了越来越多科研工作者的关注。本课题组长期以来一直致力于1,5-苯并二氮杂卓衍生物的设计、合成和抑菌构效关系研究,以活性1,5-苯并二氮杂卓为基本骨架,通过对各位点的修饰,即引入活性基团酯基、羧基、酰基、芳杂环、内酯环、改变酯基链、改变取代基电性等方法,经过各种化学过程,成功合成了几百种包括2-酯基、3-酯基、环内酯等取代基取代的1,5-苯并二氮杂卓化合物。然而,七元环上含有独立酰基取代的化合物一直没有被合成和报道。因此,本文设计合成了一系列3-酰基-1,5-苯并二氮杂卓化合物,同时,将多个功能基团引入同一化合物分子中,合成了15种同时含有酯基和酰基、羧基和酰基的双功能基团取代的1,5-苯并二氮杂卓化合物。对所合成的化合物进行抑菌活性测试,总结了该类化合物的抑菌活性规律。在本课题组前期工作的基础上,对合成的各类结构的1,5-苯并二氮杂卓化合物的构效关系做进一步的总结探究。本论文所做主要工作如下:1、以邻苯二胺、3-丁炔-2-酮、芳香醛为原料一步多组分绿色合成了6种2-芳基-3-酰基-1,5-苯并二氮杂卓。反应以无水乙醇作溶剂,路易斯酸CeCl3·7H2O作催化剂,在室温下进行。该反应操作简单、产率高、环境友好。为提高反应的化学选择性,得到单一的异构体,采用分步法通过两种不同的合成路径分别选择合成了26种单一异构体IV和V。对化合物IV进行体外抑菌测试,结果显示,不同芳环取代的化合物对不同的菌株表现出较好的选择性,并初步研究了其构效关系。2、采用多步合成法以取代邻苯二胺、3-丁炔-2-酮、乙醛酸乙酯(丙酮酸乙酯、乙醛酸)为原料,在无水乙醇中,室温下,成功合成了15种双官能团取代的1,5-苯并二氮杂卓。第一步反应无需任何催化剂,第二步反应在CeCl3·7H2O的催化下进行。该方法具有条件温和、反应时间短、产率高等优点。将所合成的部分目标化合物进行抑菌活性测试,结果显示,该类化合物对所测试的菌种表现出强的选择性,即仅对金黄色葡萄球菌表现出一定的抑制作用,并对其构效关系进行了初步研究。3、本文从微观和宏观两个角度,对本课题组所合成的化合物的抑菌构效关系进行全面总结,并在此基础上对活性较好的2-酯基和丁内酯取代的1,5-苯并二氮杂卓类化合物做了进一步的定量关系研究,建立了一元和二元方程,揭示了化合物抑菌活性与前线轨道能级差或N7、N11的HOMO轨道贡献之间的关系。