杂环化合物大多具有一定的药理活性和生物活性,因此在药物研究中设计和发现新的杂环化合物具有非常重要的价值,其中喹啉类化合物具有较强生理活性和药理活性,如抗菌、消炎镇痛、抗肿瘤及抗病毒等,许多喹啉杂环化合物都是重要的医药中间体或药物,在药物研究中受到较多的关注。基于喹啉杂环化合物的应用价值,本文重点研究其合成方法,包含三部分内容。第一部分：由于合成喹啉杂环化合物的步骤多,操作繁琐,本论文发现了“一锅法”的合成方法,减少了中间产物的分离提纯和产物的损失,较好地提高了反应效率和产率。在一锅法的合成方法的基础上,本论文以天然氨基酸盐为起始原料,通过取代、环合、水解等反应设计合成了三个系列的化合物,得到了三十多个4-氧代-3-羧酸喹啉衍生物,所制备的新化合物都做了生物活性测试,结果显示它们都表现出一定的抗枯草芽孢杆菌活性、抗金黄色葡萄球菌活性和抗烟曲霉活性,这些新的活性化合物的发现为研究开发喹啉类新药物提供了借鉴。第二部分：本论文发现了微波合成法在合成喹啉杂环化合物中的应用,在功率为500W,温度为120℃的微波中反应15min,合成得到了十一个新型喹啉内酯化合物,该方法具有反应时间短、操作简便等优点。同时对其进行了初步生物活性测试,测试结果表明部分化合物具有中等抗大肠杆菌活性。第三部分：本论文拓展了喹啉杂环的合成方法并发现了绿色高效的酶催化法合成喹啉杂环化合物,通过Friedlander合成法在温和的条件下合成了七个喹啉衍生物。实验过程中通过对催化剂类型、反应溶剂、催化剂量以及反应温度进行了考察,优化出了最佳的反应条件,即在室温下以猪胰脂肪酶为催化剂,二甲基亚砜为溶剂的合成条件。酶催化法相比传统合成方法而言,具有高效、环境友好、条件温和、操作简便等优点。总之,本论文研究了“一锅法”、“微波法”、“酶催化法”三种方法在喹啉杂环化合物合成上的应用,并利用这三种方法设计合成了四十多个新型喹啉杂环化合物,同时对它们进行了结构表征和初步的生物活性测试,结果表明表征数据与结构一致,而且新合成的目标化合物都具有一定的抗枯草芽孢杆菌、抗金黄色葡萄球菌活性和抗烟曲霉活性,这在一定程度上拓展了喹啉杂环化合物新的活性谱。