含氮杂环喹唑啉酮广泛存在于天然产物及药物分子中，是多种天然源生物碱和商业化药物主要结构单元。在天然源生物碱中，源于海洋细菌的2-甲基喹唑啉酮被用于抗菌活性研究、源于常山根的4(3H)-喹唑啉酮和常山碱被用于抗疟活性研究、源于骆驼蒿的骆驼宁碱被用于抗肿瘤活性研究；在商业化结构中，氟喹唑与丙氧喹啉对植物白粉病具有良好的防治效果，喹螨醚可有效防治多种植物的真叶螨，甲喹酮具有良好的镇静催眠作用。由于该类结构广泛的生物活性和低毒性，喹唑啉酮骨架一直是农药和医药研究的热点。在前期工作中，本课题组通过对多种天然产物的活性测定，发现喹唑啉酮类化合物具有潜在的抗植物病原菌活性，且天然源小分子结构具有更为广泛的生物用途和改造潜力。据此，本研究从小分子天然产物出发，以喹唑啉酮骨架为修饰和优化的目标，结合化合物的杀菌构效关系研究分析，寻找具有应用前景的杀菌先导候选分子，探讨其可能存在的抗菌机制。本文主要内容分述如下：
　　1、多样性导向合成喹唑啉酮类衍生物及抗菌活性研究
　　本章节对喹唑啉酮类天然产物进行抗菌活性筛选，确定以2-甲基喹唑啉酮为研究目标，通过多样性导向合成策略确定不同的喹唑啉酮类小分子库，采用亚结构拼接法设计合成两个系列喹唑啉酮类仿生化合物，并进行活性筛选和构效关系研究。构效关系研究表明当结构C-2位被吸电子基取代时，结构活性显著上升。活性测定结果证明结构KZL-15与KZL-22具有良好的抗植物病原菌活性和广谱性。其中化合物KZL-22在药物浓度100μg/mL时对水稻纹枯病菌的抑制率为100%。本部分内容确定了两个活性先导结构，并验证了该系列化合物合成的可行性。
　　2、功能导向合成喹唑啉酮类衍生物及抗菌活性研究I
　　本章节内容以活性功能基团KZL-22为中间体化合物，通过功能导向策略进行新型仿生结构的构建及活性评价研究。采用中间体衍生法对化合物KZL-22进行设计合成4类新型化学实体，并测定喹唑啉酮类化合物对6种植物病原菌的抑制作用。活性结果表明与活性先导KZL-22相比，化合物KZL-6c具有较强的抑菌效力及更为广谱的抗菌作用，该结构在100μg/mL时对油菜菌核病菌的抑制率为90%。以活性化合物KZL-6c为例，对该化学实体进行活性机制研究，实验结果证明化合物可能通过作用于细胞内液泡或干扰细胞膜功能的方式抑制病原菌菌丝的生长。本部分内容表明喹唑啉酮类结构具有抗菌广谱性且发展前景广阔。
　　3、功能导向合成喹唑啉酮类衍生物及抗菌活性研究II
　　本章节以活性功能基团KZL-15为导向，通过功能导向策略对已存在的喹唑啉酮抗菌化合物库进行补充，采用衍生化法对化合物KZL-15进行四个系列新型化学实体的设计合成及抗菌活性评价研究，实验结果证明本小节化合物具有潜在的抗菌作用。因此，由小分子天然产物研发喹唑啉酮类仿生化合物对植物病原真菌具有高效及良好的环境相容性等特点，符合21世纪农产品保护制剂的使用要求，有望开发为一种新型农用杀菌剂。