含氮杂环化合物是杂环化合物的一个重要分支,其广泛存在于天然产物和药物分子中。该类化合物常具有消炎、抗过敏、抗菌等生物活性,在农业、生物化学、药理学、染料以及其他精细化工领域中的应用越来越广泛。目前,许多具有超高效除草剂、杀菌剂、杀虫剂等生物活性的商品化产品都具有含氮杂环结构,且是最核心的生物活性单元,其中含吡唑、三氮唑、四氮唑类骨架的化合物都具有良好的生物活性。极具代表性的品种如,美国拜耳公司研发的适用于多种农作物的除草剂噻哇草酞胺、可作为广谱驱虫剂的二苯噻宁等。另一方面,亚砜类化合物亦是抗真菌类药物的重要组成部分。但目前以四氮唑和亚砜类结构单元拼接构筑新型生物活性分子的研究非常少。本论文围绕氨基四氮唑在无金属参与下与炔的分子间环化、与二甲基亚砜的直接亚砜化反应构筑新型化合物,并开展了亚砜四氮唑衍生物的杀菌活性研究。具体工作包括以下三个方面:(1)研究了在亚硝酸叔丁酯的作用下,5-氨基四氮唑衍生物和炔类化合物在丙酮中发生[4+2]环加成反应,高效合成四唑[1,5-a]喹啉骨架类衍生物。通过控制实验研究发现:该反应经历自由基机理,且自由基是由重氮盐与亚硝酸叔丁酯协同作用产生的。该方法无需过渡金属的参与、无需任何添加剂、反应速率快、区域选择性好、产率较高。通过此方法,我们合成了 27种新化合物,并且还得到了化合物对甲基四唑[1,5-a]喹啉的单晶结构,证实了反应的高度区域选择性。(2)发展了一种以二甲亚砜和5-氨基四氮唑衍生物为原料,在室温下合成甲基亚砜四氮唑衍生物的新方法。该方法首次实现了在无过渡金属、无添加剂下以二甲基亚砜作为甲基亚砜源构筑亚砜四氮唑骨架,实验操作简单、收率较高。通过控制性实验研究发现:该反应机理中,自由基的引发与第一部分的研究结果一致,不同的是,四氮唑自由基产生后参与了 S-Me键的切断。通过此方法,成功合成了 24种新化合物。(3)初步研究了部分亚砜四氮唑化合物对农业中常见的四种植物病菌的杀菌抑制作用。选用10种具有代表性的化合物,分别对草莓灰霉病菌(Botrytis cin erea)、番茄早疫病菌(Altemariasolani)、水稻纹枯病菌(Rhizoctoniasolani)、苹果斑点病菌(Alternariamali)四种病菌进行了毒力测定。研究发现:这10种化合物对供试病菌都有一定的杀菌活性:EC50最低的3-3w为1.3701μg/mL,对水稻纹枯病菌的抑制效果最明显,优于对照药剂啶酰菌胺;化合物3-3k对草莓灰霉病菌的EC50为2.5439μg/mL,与啶酰菌胺的EC50值(0.5096μg/mL)相比,药效较为接近。