苯并咪唑作为活性组分单元，包含于众多药物活性分子中，使其成为重要的杂环体系。其简便的合成方法受到越来越多的关注。p90核糖体s6激酶（RSKs），其四个亚型中的第二亚型RSK2在人类乳腺癌和前列腺癌细胞发生发展中具有重要作用。因此其特异性小分子抑制剂研究具有重要意义。肿瘤，特别是实体瘤，大部分存在乏氧(Hypoxia)区域;阿尔兹海默症（Alzheimers Disease，AD）是一种人类神经系统退行性疾病，至今还没有完全治愈的方法。它们的早期诊断对疾病治疗意义重大。因此，基于肿瘤乏氧及AD患者脑部神经原纤维缠结(Neurofibrillary Tangles，NFTs)的生理结构特征，利用活性小分子基团，设计并合成肿瘤乏氧和NFTs荧光诊疗探针，具有重要意义。本博士论文针对上述四个方面，基于苯并咪唑活性单元，开展研究。　　1.2-苯基苯并咪唑衍生物合成方法研究:选择过硼酸钠(Sodium Perborate，SPB)作为氧化剂，探索苯并咪唑衍生物合成新方法。其主要优点在于:温和的反应条件、简便的合成操作及反应后处理、良好的底物适用性、高的反应转化率。此外，该合成方法成本较低、化学选择性专一、环境友好，为后续RSK2苯并咪唑类小分子抑制剂的合成提供实验支撑。　　2.RSK2小分子抑制剂:基于计算机3D虚拟筛选与同源模建技术，发现的一系列结构新颖未见报道的先导化合物，并对其中4个先导化合物进行结构优化及生物性能研究。初步体外激酶抑制活性测试结果表明，苯并咪唑、噁唑和噻唑类衍生物中，6位游离氨基对活性具有至关重要的作用，且大部分衍生物的IC50值均达到微摩尔级;偶氮类衍生物中9b的IC50值为5.05μM，与已知抑制剂NSC356821活性相当。构效关系研究发现，化合物9b的4-羧基对比NSC356821中的眯基，与相应氨基酸残基形成氢键更有优势，此将为后续RSK2激酶小分子抑制剂进一步衍生提供依据。　　3.近红外(Near-infrared spectroscopy, NIR) NFTs荧光探针:基于苯并咪唑基团对NFTs具有较高的亲和力，设计合成了近红外荧光探针TNP(p-Tau NIR probe)。光谱学研究表明，探针的紫外吸收与荧光发射在生理pH值范围稳定，发射波长达到近红外区域(700 nm)，为其后续生物学应用奠定了基础。探针在不同溶剂中的荧光发射波长与强度变化明显，表明该探针对溶剂的极性与黏度敏感，具有潜在识别Aβ或NFTs及活体应用可能。　　4.硝基还原酶/肿瘤乏氧探针:基于半菁染料结构，设计合成探针semi-CyBP（semi-cyanine based probe）。受体与半菁结构片段通过共轭连接，探针分子中硝基苯同时作为检测受体与荧光淬灭基团。在硝基还原酶和乏氧的作用下，分子中硝基还原生成氨基，形成共轭电子推拉体系，荧光恢复(556 nm)，达到OFF-ON的检测效果。探针不仅能在体外环境中检测硝基还原酶（检测限:40 ng/mL），在肿瘤乏氧检测方面同样具有应用价值。