农业是立国之本。确保13亿人口的粮食安全是关系全局的重大民生问题。提高粮食亩产量无疑是缓解粮食危机最重要的途径之一,而如今农业病虫草害几乎遍及世界范围内的所有农作物,影响农业稳产、丰产。因此,迫切需要开发出更多高效农药,并在强调高活性的同时,更注重安全性,确保人类、环境及非靶标生物的安全。本文分别以含氮杂环化合物氟虫腈(Ⅰ)和六氢哒嗪(Ⅱ)为先导化合物,通过亚结构拼接,将合成氟虫腈的中间体之一5-氨基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基吡唑-4-二硫化物(Ⅲ)(以下简称二硫化物)还原和磷酸酯化得到13个新型氟虫腈硫代磷酸酯衍生物;将六氢哒嗪与取代异氰酸酯(Ⅳ)反应得到N’-取代苯基氨基甲酰基六氢哒嗪衍生物(Ⅴ),通过改变苯环上的取代基、N-酰化和环化,合成了3类13个新型六氢哒嗪衍生物。并对其中3个六氢哒嗪衍生物:1-N’-(3-三氟甲基苯基)氨基甲酰基六氢哒嗪(Ⅵ)、1-N’-(3-三氟甲基苯基)氨基甲酰基-2-乙酰基六氢哒嗪(Ⅶ)、2-[3-(三氟甲基)苯基]-1,2,4-三唑并[1,2-a]哒嗪-1,3-二酮(Ⅷ)培养了单晶,获得了X-ray衍射结构。对26个新化合物进行了初步的生物活性测试,结果表明:在50 mg/L浓度下,11个新型氟虫腈硫代磷酸酯衍生物对孑孓(Culex pipidens pallens)的杀虫活性(24h)均为100%;部分六氢哒嗪衍生物具有一定的除草活性。搜集了35个对蚜虫有活性的化合物的结构和活性值信息,利用分子模拟软件Catalyst 4.10产生药效团模型,评价了对蚜虫没有活性的氟虫腈硫代磷酸酯衍生物的结构特点,指导高活性化合物的修饰工作。