唑类化合物是一类含有氮原子的芳香富电子杂环,在医药、农药、化学、超分子、材料科学等众多领域显示出宽广的应用潜力和巨大的开发价值。特别是在医药领域,唑类化合物能够与生物体内多种酶和受体作用而呈现出广泛的生物活性,如抗细菌、抗真菌、抗病毒、抗凝血、抗炎、抗癌和抗氧化等。随着越来越多的唑类化合物广泛应用于临床,日益严重的耐药性问题迫使新的抗微生物药物研发成为全世界重要的课题。苯并咪唑作为咪唑与苯环的稠环,具有大的共轭结构和强的分子内电子转移能力,其衍生物在医药领域具有广泛的潜在应用,能够有效抑制细菌内核酸或蛋白质的合成,从而杀死或抑制细菌生长。因此,众多的研究致力于苯并咪唑类化合物,期望获得具有不同于传统药物作用机理的新型苯并咪唑类衍生物,为解决日益严重的耐药性问题带来希望,相关研究日益活跃,发展十分迅速,备受关注。氟康唑是第一个被世界卫生组织指定的治疗全身性真菌感染的首选三唑类药物,是抗真菌领域的一线药物,为真菌感染的治疗带来福音。然而,由于其在临床上的大量使用,导致耐药菌株不断出现,加之氟康唑给药方式有限,且对非白色念珠菌的治疗效果不明显,使得对氟康唑的进一步研究备受重视。本论文基于唑类化合物在国内外研究与开发现状,设计合成了一系列新型唑类抗微生物化合物,对所合成的新化合物的体外抗细菌、抗真菌活性进行了评估,并对其与临床药物的联用进行了研究；运用紫外、荧光等波谱手段研究了高活性化合物与小牛胸腺DNA和人血清白蛋白的相互作用,初步讨论了化合物的结构与抗微生物活性的关系以及可能的抗菌机制与体内运输情况。主要内容包括：(1)以氯乙酸和邻苯二胺为起始原料,经多步反应首次设计合成了一系列叔胺类苯并咪唑氟康唑类似物23个及其盐酸盐2个,所有新化合物结构经1HNMR、 13CNMR、JR、MS和HRMS等现代波谱所证实。抗微生物活性评估结果表明绝大多数新合成化合物在体外能有效抑制所测试细菌的生长；引入卤苄基的苯并咪唑叔胺类化合物的抗微生物活性强于烷基苯并咪唑类化合物,特别是化合物Ⅱ-5m表现出强的抗微生物活性和较宽的抗微生物谱(MIC=8-32 μg/mL)。化合物II-5m与临床抗细菌药物氯霉素、诺氟沙星和抗真菌药氟康唑联合使用给出较好的协同作用效果,抗微生物能力强于它们单独用药,有望克服氟康唑类化合物耐药性问题。(2)在苯并咪唑叔胺氟康唑类似物的制备中,通过改变投料顺序发现,可以高产率的制备一系列的N-烷基化苯并咪唑化合物22个及其盐2个,合成的新化合物结构均经1H NMR、13C NMR、IR、MS和HRMS等现代波谱所证实。生物活性测试结果表明双三氟甲基取代的苯并咪唑化合物Ⅲ-51具有较好的抗微生物活性,特别是对枯草芽孢杆菌、变形杆菌和大肠杆菌(MIC=16,16,8μg/mL)的抑制能力是临床药物氯霉素的两倍；化合物Ⅲ-51及其盐酸盐7分别与临床抗细菌和抗真菌药物联用,具有较好的协同作用效果,强于其单独用药；利用紫外光谱法研究了化合物Ⅲ-51与小牛胸腺DNA的相互作用,结果表明化合物Ⅲ-51可能通过嵌入的方式与DNA形成复合物进而发挥抗微生物效力。(3)在苯并咪唑叔胺氟康唑类似物的制备中,首次通过胺亚甲基苯并咪唑C-C键的断裂制备一系列苯并咪唑酮类化合物,并经单晶结构证实；探讨了反应条件包括温度、溶剂、催化剂、原料配比等,提出了初步反应机理,并对反应底物进行了扩展,且对所合成的苯并咪唑酮类化合物进行了初步的体外抗细菌抗真菌活性研究,结果显示部分新合成的苯并咪唑酮化合物对所测试菌株表现出好的抑制活性,特别是化合物Ⅳ-7a显示最好的抗细菌抗真菌活性。该反应为苯并咪唑酮类化合物提供新的合成方法。(4)基于磺胺类药物在临床上的重要作用,期望设计合成一系列磺胺叔胺氟康唑类似物。在合成过程中,首次通过唑环断裂环状磺胺C-N键制备一系列具有广泛生物活性的磺胺唑类化合物,对该反应的催化剂、溶剂、反应温度和反应时间进行优化,得到最佳反应条件,该反应有望为环状化合物的断裂提供新的方向。所有新化合物结构均经1HNMR、13C NMR、IR, MS和HRMS等现代波谱所证实。生物活性测试表明部分合成的新化合物对所测试菌株显示中等的抑制能力,化合物V-9d显示出相对较好的生物活性；其与临床抗细菌和抗真菌药物联用,显示较好的协同作用效果,强于单独用药；利用紫外光谱法测定了化合物V-9d与小牛胸腺DNA的相互作用,通过与中性红的相互竞争作用显示化合物V-9d与DNA的作用方式是可能通过嵌入的方式与DNA形成复合物进而发挥抗微生物效力；运用荧光和紫外光谱仪在分子水平上研究了化合物V-9d与HSA的结合行为,得到了化合物V-9d-HSA体系的荧光猝灭机理、结合常数、结合位点数、热力学参数等,推断出化合物V-9d-HSA结合是自发进行的,主要作用力类型为特异性静电相互作用。