癌症是全球范围内死亡率仅次于心血管病的严重疾病,新颖抗肿瘤药物的研发一直备受关注。研究发现,酪氨酸激酶抑制剂通过阻断或调控由酪氨酸激酶产生的异常信号通路来抑制肿瘤细胞的生长、分化和转移。喹唑啉类酪氨酸激酶已成为研究的热点。噻吩并[2,3-d]嘧啶环作为喹唑啉环的生物电子等排体,因其独特的结构和药理活性已被广泛应用于抗肿瘤药物的设计与合成研究。此外,非对称取代脲结构单元因含有不同取代的肽键而具有生物活性,且作为许多酶抑制剂的常见结构,在医药领域占有举足轻重地位。另外,因含氟衍生物活性高、毒性小,在药物设计合成中常引入三氟甲基以期提高潜在药物的活性。本文依据新药设计中的生物电子等排原理和活性亚结构拼接原理,以噻吩并[2,3-d]嘧啶为母体,并引入非对称取代脲或三氟甲基,设计并合成了三个系列共56个结构新颖的噻吩并嘧啶类衍生物,并进行初步的体外抗肿瘤活性测试。第一章,分别对噻吩并嘧啶类衍生物、非对称取代脲和含氟衍生物等活性亚结构基团的最新研究进展展开综述。第二章,通过改良的Gewald反应合成2-氨基-3-氰基-4,5-二甲基噻吩,再“一锅法”直接制得重要中间体5,6-二甲基-2-三氟甲基-4-氯-噻吩并[2,3-d]嘧啶,最后与苄胺进行亲核取代反应,共三步合成一系列共16个噻吩并[2,3-d]嘧啶类含氟衍生物。所有目标产物经IR、MS、1H NMR、13C NMR和元素分析等方法予以表征,并进一步通过单晶衍射实验对目标化合物Ia的晶体结构进行了研究。初步的活性筛选试验结果表明:部分化合物对肺癌细胞(HepG2)、乳腺癌细胞(MCF-7)具有较好的抑制活性,其中化合物Ia和Ic对HepG2和MCF-7细胞的抑制活性均优于对照组吉非尼替。第三章,为考察脲基团对抗肿瘤活性的影响,对噻吩并[2,3-d]嘧啶环的4-位进行修饰,引入脲结构活性单元,以期获得结构新颖﹑高活性的抗肿瘤药剂。以2-丁酮为起始原料,经过Gewald反应、环化、氯化、芳香亲核取代和加成等五步反应制得20个目标产物,并对目标产物及重要中间体的理化性质、合成条件进行了探讨。初步的活性测试结果表明:部分化合物对乳腺癌细胞(MCF-7)具有优良的抑制活性。第四章,为考察三氟甲基对活性的影响,在第II系列结构基础上于噻吩并[2,3-d]嘧啶环的2-位引入三氟甲基。经过Gewald反应、一步法氯化、亲核取代和亲核加成等四步反应制得20个目标化合物。初步的活性筛选试验结果表明:该系列化合物对肺癌细胞(HepG2)、乳腺癌细胞(MCF-7)的抑制活性最好,其中目标化合物IIIk、IIIr对HepG2和MCF-7细胞的抑制活性最高。第五章,对第I、II、III系列目标产物进行了分析总结。初步的活性筛选结果表明:第I、III系列部分化合物对肺癌细胞(HepG2)、乳腺癌细胞(MCF-7)具有较好的抑制活性,第II系列中部分化合物对乳腺癌细胞(MCF-7)具有优良的抑制活性。