过去的20多年中,新烟碱类杀虫剂已经在植物保护以及宠物寄生虫防治方面确立了重要的地位。然而,抗性和蜂毒问题也因长期大量使用而日益突出,’成为制约新烟碱类杀虫剂发展的瓶颈,所以开发结构和作用机制新颖的化合物显得尤为重要。本论文以新烟碱活性分子为切入点,设计合成了七元环和八元环两大类共7个系列的氮桥环类新烟碱化合物,通过构效关系研究,以期发现新的高活性先导化合物。1.环氧虫啶与Ac-AChBP的分子对接研究表明：氧桥原子指向了两个氨基酸残基形成的空隙,因此,可以对桥原子进行合理的结构衍生,以增加和周围氨基酸残基的相互作用,使化合物能与受体稳定结合。但是氧桥原子不具备进一步衍生的空间,所以,本论文设计合成氮桥环类结构,以期能发现高杀虫活性的化合物。2.八元氮桥环类新烟碱化合物。以戊二醛和各类伯胺盐酸盐为原料,合成了四个系列42个八元氮桥环类新烟碱化合物,实现了氮桥环的构建。通过对反应条件的优化,提高了目标化合物的产率。所测试的化合物对蜜蜂表现出了较高的急性摄入和触杀毒性。大部分八元氮桥环类化合物对苜蓿蚜、褐飞虱和粘虫的活性都明显高于八元氧桥环类似物,部分化合物对褐飞虱的活性明显高于商品化的吡虫啉。3.偶氮合成的新方法。在合成氮桥环类结构时,发现了一种合成偶氮的新方法。在其形成机制研究中,通过15N同位素标记的方法,确定氮源来自中间体的硝基,并且结合相关文献和实验,推测了其可能的反应途径。4.七元氮桥环类新烟碱化合物。通过丁二醛和各类伯胺盐酸盐,合成了三个系列51个未见文献报道的七元氮桥环类新烟碱化合物,实现了桥环尺寸和空间构型的变化。探索了最佳的反应条件,开展了结构的多样性衍生。所测试的化合物对蜜蜂表现出了较高的急性摄入和触杀毒性。大部分七元氮桥环类新烟碱化合物对苜蓿蚜、褐飞虱和粘虫的活性均高于吡虫啉、环氧虫啶和八元氮桥环化合物。证实引入氮桥环结构是发现潜在高活性化合物的有效手段。同时,选取了两个代表性化合物,开展了分子对接研究。5.合成吡咯并[1,2-a]咪唑的新方法。在使用分步法修饰桥环时,发现了一种构建吡咯并[1,2-a]咪唑的新方法,并推测了可能的反应途径。和现有方法相比,该方法合成步骤较少,原料易得,反应条件温和并且收率较高,在生物医药合成领域具有重要意义。