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杂环化合物由于其自身所具有的广谱生物活性及其强应用性,深受药物化学家的青睐,已成为新药研发的重点领域之一。噻唑和嘧啶类化合物等作为含氮杂环化合物的重要组成部分,不仅具有杀虫、杀菌、抗肿瘤、抗病毒等生物活性,而且对哺乳动物具有低毒性,对环境具有友好的相容性,对其研发具有重大的理论价值和广泛的应用价值。本文根据噻唑和嘧啶类化合物的结构特征及活性信息,运用分子合理设计和活性亚结构拼接原理等方法,设计合成了4个系列结构新颖的噻唑及嘧啶类衍生物,期望能够得到良好活性的化合物。主要研究内容及结果如下：1.芳甲醛在NaOH(s)的催化作用下与频哪酮发生Adol缩合,探讨了其在不同温度下的反应情况；4,4-二甲基-1-芳基-1-戊烯-3-酮经氢化还原和溴化铜溴代之后得到4,4-二甲基-1-芳基-2-溴-3-戊酮；4,4-二甲基-1-芳基-2-溴-3-戊酮和N-芳基取代硫脲环合得到目标化合物5-苄基-4-叔丁基-2-芳氨基噻唑氢溴酸盐,考察了不同溶剂和不同温度对此反应的影响；目标化合物经1HNMR、ESI-MS和元素分析确证。利用MTT法测试了目标化合物的体外抗肿瘤活性,测试结果表明,部分化合物对人非小细胞肺癌细胞株A549具有良好的抑制活性。杀虫活性测试显示,某些化合物对蚕豆蚜有一定的毒杀活性。2.4,4-二甲基-1-芳基-2-溴-3-戊酮与硫脲在乙醇回流条件下环合得5-苄基-4-叔丁基-2-氨基噻唑氢溴酸盐,经氨水中和之后得到关键中间体5-苄基-4-叔丁基-2-氨基噻唑；后者在以DMAP为催化剂、DCC为缩合剂的条件下,与酸酐、酰氯和芳甲酸发生N-酰化反应得目标产物5-苄基-4-叔丁基-2-酰氨基噻唑,考察了DMAP和DCC的加料顺利对反应的影响；目标化合物结构经1H NMR, ESI-MS、元素分析和X-射线单晶衍射等确证。体外抗肿瘤活性数据显示,部分化合物对人非小细胞肺癌细胞株A549和宫颈癌细胞株Hela具有良好的抑制活性。杀虫活性数据显示,某些化合物对蚕豆蚜和棉红蜘蛛有一定的毒杀活性。3.4,4-二甲基-1-芳基-1-戊烯-3-酮与硝基甲烷在碱催化下发生Michael加成得2,2-二甲基-5-芳基-6-硝基-3-己酮,考察了反应在二乙胺和K2CO3催化下的反应情况；对于2,2-二甲基-5-芳基-6-硝基-3-己酮的溴化,探讨了双氧水/溴化钠/浓硫酸溴化体系和溴素溴化体系的区别；2,2-二甲基-4-溴-5-芳基-6-硝基-3-己酮经环合、N-酰化之后得目标产物5-(1-芳基-2-硝乙基)-4-叔丁基-2-酰氨基噻唑,其结构经1H NMR, ESI-MS和元素分析等确证。体外抗肿瘤活性数据显示,部分化合物对人非小细胞肺癌细胞株A549和宫颈癌细胞Hela具有良好的抑制活性。杀虫活性数据显示,某些化合物对粘虫、蚕豆蚜和棉红蜘蛛有一定的毒杀活性。4.4,4-二甲基-1-芳基-1-戊烯-3-酮与硫脲在NaOH催化下,经"Atwal"反应得目标产物6-叔丁基-4-芳基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-硫酮,其结构经1HNMR和13C NMR确证；芳甲醛、硫脲与乙酰乙酸乙酯在浓H2S04催化下,经Biginelli反应得到了6-甲基-5-乙氧羰基-4-芳基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-硫酮。抗抑郁活性测试结果表明,某些化合物对5-羟色胺转运体(SERT)具有一定的抑制活性。