噻吩是一类重要的芳杂环,易于结构修饰。因噻吩类化合物在染料、光电材料、医药、农药等领域都具有广泛的潜在应用而备受关注。本文基于噻吩类化合物在国内外的研究开发现状,结合本实验室已有的上作基础,设计合成了一系列噻吩双氮芥及噻吩唑类新化合物,确证了其结构,并研究了其抗肿瘤、抗菌及抗真菌活性。该论文包括两方面工作:　　 (一)、以商业上易得的氯乙腈为原料,经多步反应设计合成了噻吩酰胺新型双氮芥化合物,用现代波谱分析技术表征了其结构,进一步培养获得了单晶,并经X-ray单晶衍射分析确证了其绝对构型,研究了其抗细菌、抗真菌及抗癌活性。主要包括:　　 (1)以氯乙腈为原料,经硫醚化、环化、水解、氯化及酰胺化等五步反应合成得到了噻吩酰胺双氮芥化合物45及其盐酸盐、硝酸盐。　　 (2)用IR、1H NMR、13C NMR、MS等确认了化合物45及其中间体的结构,并讨论了其波谱特征。　　 培养获得了目标化合物45的单晶,X-ray单晶衍射表明其晶体为单斜品系。晶体结构中,2,5-位的酰胺基为反式构型,并且四个端位的氯乙基胺伸向不同方向。且分子间通过弱的C1…H-C和O…H-C氢键及范德华力自组装形成三维网状结构。　　 (3)研究了目标化合物及其重要中间体的抗菌、抗真菌及抗癌活性。结果表明,　　 (a)抗菌活性显示,化合物45对所测试的微生物显示不同程度的抑制活性,其中对普通变形杆菌的抑制活性最好,与氯霉素相当。且目标化合物的活性强于其中间体。　　 (b)目标化合物45及其盐酸盐46、硝酸盐47均显示一定的抗菌能力,但其活性弱于参考药物氟康唑和氯霉素。　　 (c)抗癌活性测试结果表明,化合物45对前列腺癌细胞(PC-13)、肺癌细胞(A549)、乳腺癌细胞(MCF-7)和结肠癌细胞(Lovo)显示出不同程度的抑制活性,其中对前列腺癌细胞具有选择性抑制作用。　　 (二)、以氰基酰胺噻吩42为原料,经多步反应设计合成了一系列噻吩单唑、双唑类化合物,用波谱确证了其结构,研究了其抗细菌和抗真菌活性。主要包括:　　 (1)化合物42用氯化亚砜处理得二氰基噻吩49,再经浓硫酸催化酯化得噻吩二酯50。化合物49和50分别经溴化、唑的N-烷基化得到噻吩单三唑53及其酰胺单三唑60a、单苯并三唑54、单巯基苯并咪唑55、单咪唑56以及噻吩双三唑57及酰胺双三唑60b、双苯并三唑58、双巯基苯并咪唑59和双苯并咪唑62-65。所有新化合物经IR、1H NMR、MS等表征了其结构。　　 (2)研究了目标化合物及其中间体的抗菌及抗真菌活性。结果表明,　　 (a)所合成的噻吩唑类化合物对所测的细菌和真菌显示出不程度的抑制活性。且大多数化合物对所测试的革兰氏阳性菌的抑制活性好于对革兰氏阴性菌的抑制活性。　　 (b)噻吩溴化合物51-52对所测的多数细菌、真菌具有中等强度的抑制活性。而噻吩三唑类化合物53a-b和57a-b对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌均显示出有效的抑制活性,其MIC值之为64-128μg/mL。噻吩单咪唑类及取代咪唑化合物比噻吩三唑具有更强的抑菌能力。特别是非取代的咪唑化合物56a和56e对所测试的革兰氏阳性菌呈现出更好的抑制活性。咪唑环上甲基的引入使化合物活性略有下降。噻吩苯并三唑及巯基苯并咪唑类化合物对所测试的大多数细菌、真菌没有显著的抑制作用。硝基苯取代的噻吩酰肼苯并咪唑类化合物63b对MRSA、藤黄微球菌、大肠杆菌、伤寒沙门杆菌及普通变形杆菌均显示出良好的抑制活性,与参照药物氯霉素在一个数量级。化合物63a、63b和64对枯草芽孢杆菌的抑制活性强于氯霉素或与氯霉素相当,含有长链烷基的化合物65c对伤寒沙门杆菌的抑制能力可比于考药物氯霉素。　　 本论文工作共合成得到48个化合物,其中37个化合物未见文献报道,包括氮芥类化合物及其盐3个,噻吩酰氯1个,噻吩溴化物2个,噻吩唑类化合物30个(噻吩三唑6个、噻吩苯并三唑4个、噻吩巯基苯并咪唑4个、噻吩咪唑8个及噻吩苯并咪唑8个),噻吩酰肼1个。