本论文主要论述了三个部分的内容：(1)吲唑类新型氮杂环卡宾Rh、Pd和Au配合物的合成,结构特性以及催化应用；(2)双氧环Schiff碱衍生物作为FabH抑制剂的设计,合成和活性研究；(3)硫化氢荧光探针库的建立以及高选择性、高灵敏和高溶解度的荧光探针的筛选。与膦配体相,氮杂环卡宾具有较强的给电子性,得到的金属配合物更稳定,催化活性更高,因此它正在逐步成为磷配体的取代品,成为有机金属化学领域的研究重点。我们通过在吲唑类氮杂环卡宾的N连接苯环上引人不同的取代基,得到一系列具有较强给电性能的氮杂环卡宾。这些氮杂环卡宾分别与Ru、Pd和Au进行配位,生成对空气和水都很稳定的金属配合物,并通过X-ray单晶衍射来确定配合物的结构特征。通过Rh(CO)2L中的CO红外伸缩峰振动频率以及13CNMR的数据表明,该系列氮杂环配体具有很强的给电子性能。在考察Au氮杂环卡宾配合物对末端炔烃水合的催化活性时发现,3mol%Au氮杂环卡宾在室温条件下,即可快速催化该反应的完成,并且对不同类型的末端炔烃都表现出很好的催化活性(产率80%99%)。因此,我们认为该系列的氮杂环卡宾配体特别是iPr结构的配体非常有发展前景,与金属配位后可提高过渡金属的催化活性,有非常高的应用价值。FabH酶抑制剂作为新型抗菌药物一直是药物化学领域研究的热点,他们的结构—活性关系也已经被深入研究了很多年。在这个的基础上,我们根据YKAs3003结构设计了新的Schiff碱衍生物,且通过已报导的化合物建立了FabH蛋白药效团模型,并以此来确定了需要合成的Schiff碱化合物的类别。在一系列合成的Schiff碱结构中,我们发现一些化合物,例如化合物2.2-10d—2.2-10f以及2.2-10u对革兰氏阴性菌大肠杆菌和荧光假单胞具有很好的抗性。其中,化合物2.2-1Of对大肠杆菌FabH抑制活性最高,其IC50为1.6μM,其抗菌活性与阳性对照卡那霉素相似。此外,我们还通过分子对接模拟大肠杆菌FabH活性位点与化合物2.2-10f结合,来确定其可能的结合构象。基于本章研究的数据,我们认为化合物2.2-10f是大肠杆菌FabH抑制剂,可作为潜在的抗生素。硫化氢等水溶性硫化物在生物信号传导和代谢过程中发挥着重要作用。我们基于本课题已发表的文章合成了一系列的硫化氢荧光探针,并就这些探针的荧光特性、与硫化氢的反应速度、选择性以及溶解性展开研究,结果显示,引人吸电子基团会显著降低探针SFP-1系列的荧光强度,而引人三氟甲基能改善探针的溶解度。通过这一系列的筛选试验,我们最终确定探针3.2-19c为最有潜力的可用来检测活细胞内硫化氢的荧光探针。