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多环吡啶、多环吲哚等天然杂环化合物具有优良的抗菌、抗肿瘤、抗HIV等生物活性。以天然药物分子为先导,采用多样性导向合成策略,简捷高效地设计合成具有分子多样性的类天然杂环化合物并进行生物活性研究,对研究开发自主知识产权的药物具有重要意义。本文以杂环烯酮缩胺及硝基葡烯糖为主要合成砌块,设计合成三大类共十二类类天然杂环化合物,总计353个化合物。对部分化合物进行了抗菌、抗肿瘤、荧光及细胞成像等生物活性的研究。一、多环毗啶类化合物的合成及性质茚并喹啉类化合物：通过串联反应一步法合成分子多样性多环茚并喹啉化合物。产物经体外抗瘤活性筛选,其中10c和10r具有较好细胞毒活性(Scheme1)。多环咕吨酮及双环吡啶类化合物：构建多环咕吨酮化合物库及双环吡啶化合物库并对其进行荧光光谱性质及细胞成像的研究。部分化合物具有较好的pH荧光探针性能及较好的生物相容性和细胞穿透性(Scheme2)。吡啶并香豆素类化合物：构建吡啶并香豆素化合物库(Scheme3)。咪唑并吡啶类化合物：构建了咪唑并吡啶类化合物库(Scheme4)。嘧啶/苯并二氮杂(?)类化合物：合成手性侧链嘧啶/苯并二氮杂(?)类化合物库(Scheme5)。二、多环吲哚类化合物：螺环吲哚酮化合物和多卤代吲哚化合物的合成螺环吲哚酮化合物：高立体/区域选择性合成螺环吲哚酮化合物库(Scheme6)。多卤代吲哚化合物：构建了多卤代吲哚化合物库(Scheme7)。三、α-位取代杂环烯酮缩胺的合成2-亚磷酸二乙酯基杂环烯酮缩胺：发展了一种以Mn(OAc)2/KMnO4复合催化体系代替Mn(OAc)3合成2-亚磷酸二乙酯基二甲缩硫醚的方法(Scheme8)。Z构型杂环烯酮缩胺化合物：构建了2-吡唑啉酮基杂环烯酮缩胺化合物库及2-香豆素基杂环烯酮缩胺化合物库(Scheme9)。2-亚硝基杂环烯酮缩胺类化合物：发展了一种新型有机亚硝基化试剂并构建了2-亚硝基杂环烯酮缩胺化合物库(Scheme10)。