杂环化合物尤其是含氮杂环化合物在当今农药的研究与开发中占据重要地位。吡唑类化合物是一类非常重要的化合物,有着较好的生物活性及配位性能,在农业、医药以及配位化学等领域都有广泛的应用。由于具有“氮-碳-硫”结构,1,3,4-噻二唑类化合物能够作为活性中心螯合生物体内的某些金属离子,具有较好的组织细胞通透性,从而能够更好地发挥药效,在除草、植物生长调节、杀菌、杀虫等方面具有广泛的生物活性,此外,在药理方面的应用也引起了人们极大的兴趣。哌嗪衍生物也因其具有良好的活性,因此越来越受到各国化学家的高度重视。含上述任一杂环的化合物的合成及活性研究的报道已经有很多,但是同时含吡唑环和1,3,4-噻二唑环的化合物的报道却很少,同时含有上述三种杂环的化合物的报道就更少了。以对位取代苯乙酮及草酸二乙酯为起始原料,经Claisen酯缩合、Knorr环化、甲基化、氯代、酯的水解反应等合成了5种吡唑羧酸,将吡唑羧酸分别与氯化亚砜反应得到5种吡唑甲酰氯;以取代羧酸和氨基硫脲为起始原料,在三氯氧磷为脱水剂的条件下合成了6种2-氨基-5-取代-1,3,4-噻二唑化合物。将5种吡唑甲酰氯分别与6种2-氨基-5-取代-1,3,4-噻二唑发生酰胺化反应,使得吡唑结构单元及1,3,4-噻二唑结构单元结合在一起,合成出了30个未见文献报道的目标产物。将2-氨基-5-(4-硝基苯基)-1,3,4-噻二唑中的氨基先氯代,然后与哌嗪反应,继而与吡唑甲酰氯结合,得到了5种同时含吡唑结构单元、1,3,4-噻二唑结构单元及哌嗪结构单元的未见文献报道的目标产物。通过中间产物与过渡金属离子配位,得到了一个含Co2+的配位化合物。利用红外光谱、核磁共振等现代测试手段对合成的所有目标产物及中间产物的结构进行了表征,并选取了代表性的化合物通过二维核磁谱图进行了深入的研究,确证了其结构。利用X-ray单晶衍射对培养出的配合物进行了结构测定并解出其结构,进一步证明了该中间产物结构的正确性。另外,对所合成的所有目标产物进行了初步的生物活性测试,采用小麦芽鞘法测试了目标产物在10 ppm浓度下的生长素活性,采用测量小麦根长和茎长的方法测试了目标产物在100 ppm浓度下的除草活性。实验结果表明,所合成的目标产物在10 ppm浓度下的生长素活性均不高,其中有6个化合物对小麦芽鞘的生长产生抑制作用;在100 ppm浓度下,所合成的目标产物均有一定的除草活性,其中吡唑环4-位为氢的化合物的抑制活性较差,当该位置上的氢被氯原子取代以后活性有所提高。