含氮杂环化合物的合成具有非常重要的意义,因该类化合物具有广泛的生物活性,是用来构筑生物活性化合物的重要合成砌块,是医药及农药研究的热点领域。2-氨基噻唑是其中的典型代表之一。当噻唑环上的取代基发生变化时,会表现出不同的生物活性,不仅可用作农药先导,也可成为医药的先导。本文设计合成了四类结构全新的2-氨基噻唑化合物,采用核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)、高分辨质谱(HRMS)等确证结构。并对所合成的化合物进行了系统的生物活性研究,结果表明部分化合物显示出较好的生物性能,有望成为新先导用于进一步的结构衍生。1)以2-氨基噻唑烷为核心结构,设计合成了24个目标化合物,并对重要反应中间体异硫氰酸酯的合成进行了优化。活性测试显示：目标化合物对害虫和病害没有表现出明显的生物活性,但具有较好的杀线虫活性,有12个化合物在25ppm的浓度下对线虫有100%致死率。2)以已合成的双羟基2-氨基噻唑烷化合物为先导,同时引入噻唑并噁唑烷酮和咪唑甲酸酯两种结构片段,合成了22个未见文献报道的目标化合物。生物活性测试发现大部分目标化合物对线虫表现出比较好的抑制活性,其中B1、B2、B4、B5、B7在25ppm浓度下的致死率可达100%,另外,化合物B4、B10在500ppm下对朱砂叶螨有100%致死率。3)对多羟基噻唑烷类化合物进行了改造,以改善其脂溶性,设计合成了32个2-芳亚胺基-4-苯基噻唑目标化合物,生物活性测试结果表明：大部分目标化合物对线虫都有一定的抑制活性,且氟原子对活性的提高具有促进作用；另外,化合物C12、C29、C19、C30在500ppm浓度下对粘虫表现出100%的致死率。4)通过分析已有2-氨基噻唑的合成方法,设计了一条新颖的2-氨基噻唑合成路线,并对其反应条件进行了优化,对反应底物进行了扩充,对其反应机理进行了初步探索。共合成三类共67个未见文献报道的2-氨基环烷并噻唑化合物,生物活性测试结果表明：大部分六元环目标化合物对线虫表现出比较好的抑制活性,还表现出一定的杀粘虫和褐飞虱活性。细胞毒性测试显示：目标化合物对两类昆虫细胞(S2和Sf9)和两类哺乳动物细胞(HeLa和293)都有一定的抑制作用。5)利用酵母双杂交系统筛选了所合成的目标化合物与雄激素受体(AR)的作用。结果表明：具有2-芳亚胺基-4-苯基噻唑结构的目标化合物C8、C15、C18和大部分四氢苯并噻唑类化合物对AR均表现出较强的拮抗作用,其中I)8、D13、D33、D35和D45在分子水平抑制AR活性的能力接近或优于阳性对照物氟他胺。通过分子对接方法对化合物的作用模式进行研究,结果表明：活性化合物能够同时作用于AF2和BF3区域。在这两个区域中,化合物的并环部分均能很好地对接到配体结合位点的非极性疏水口袋中,并与Lys720形成cation-π或与Phe826和Pro723形成“边对面”的π-π相互作用,增强了化合物与AR之间的结合能力。四氢苯并噻唑类化合物有望成为非甾体类雄激素受体拮抗剂的新型先导。