骆驼蓬碱（β-咔啉）类化合物是一类主要存在于蒺藜科骆驼蓬(Peganum harmala L.)的天然生物碱，具有突出的杀虫、抑菌和调节植物生长活性，结构相对简单，易于修饰改造，以其为先导化合物，可望创制具有自主创新知识产权的新农药。本文根据生物等排原理，采用基团拼接法、类同合成法、二元结构法等化学手段，将农药亚活性结构连接到母体结构上对骆驼蓬碱类化合物进行了结构改造，主要通过核磁共振氢谱(1HNMR)和红外吸收(IR)光谱鉴定所得化合物结构，测定化合物的杀虫活性和抑菌活性，初步研究该类化合物的定量构效关系(quantitative structure activity relationship，QSAR)，详细结果如下。　　 (1)采用活性基团拼接法得到骆驼蓬碱酰肼类化合物17个，新化合物杀虫活性较先导化合物harmine显著提高，其中化合物A4、A2、A9、B4对致倦库蚊（Culex pipiens quinquefasciatus）4龄幼虫的LC50分别为27.54mg/L、45.53mg/L、48.53mg/L和81.99mg/L，杀虫活性较harmine(LC50=236.53mg/L)提高3～9倍，但低于对照药剂抑食肼（RH-5849）(LC50=6.04mg/L)。改造所得化合物抑菌活性不明显。　　 (2)采用类同合成法得到骆驼蓬碱酰基脲类化合物18个。杀虫活性测定结果表明，化合物C1-C4对致倦库蚊4龄幼虫的LC50分别为16.64mg/L、21.25mg/L、7.14mg/L、12.17mg/L；化合物C3的活性比先导化合物harmine活性(LC50=236.49mg/L)提高约30倍，与对照药剂抑食肼(LC50=6.05mg/L)接近，但低于对照药剂氟铃脲(LC50＜0.5mg/L)。化合物C1-C4对斜纹夜蛾（Spodoptera litura）2龄幼虫的LC50分别为97.09mg/L、133.89mg/L、45.17mg/L和63.43mg/L；化合物28的杀虫活性显著优于harmine(LC50＞500mg/L)，与抑食肼杀虫活性相当(LC50=43.31mg/L)，但小于氟铃脲(LC50=4.87mg/L)。抑菌活性测定结果表明，改造得到的此类化合物对水稻纹枯病菌的抑制活性有不同程度提高，其中化合物C1-C3、D1、D2、E6对水稻纹枯病菌的EC50分别为69.52mg/L、130.98mg/L、176.56mg/L、150.64mg/L、195.78mg/L和181.53mg/L，显著高于或相当于对照药剂井冈霉素(EC50=197.59mg/L)。化合物D1对香蕉炭疽病菌（Calletotrichum musae）、草莓灰霉病菌（Botrytiscinerea）具有较强的抑菌活性，而化合物D5和E3对草莓灰霉病菌具有较强的抑菌活性。　　 (3)根据生物等排原理以1-取代-β-咔啉-3-氨与各种结构的酰基异硫氰酸酯反应合成了骆驼蓬碱硫脲类化合物24个。化合物F7、F16、F19、F24对水稻纹枯病菌的EC50值分别为193.02mg/L、230.57mg/L、237.22mg/L、176.20mg/L，抑菌活性显著优于先导化合物harmine(EC50=520.23mg/L)；在100mg/L浓度下，化合物F7对草莓灰霉病菌、香蕉炭疽病菌具有较明显抑制活性；化合物F1、F5、F13对柑橘酸腐病菌(Geotrichum candidum Link)抑菌活性较明显。改造所得酰基脲类化合物500mg/L对致倦库蚊4龄幼虫和斜纹夜蛾3龄幼虫的毒杀活性不明显。　　 (4)采用二元结构法合成骆驼蓬碱酰腙类化合物23个。活性测定结果表明，芳香结构的咔啉环不利于活性的提高，1、3位上空间位阻较大取代基可明显降低化合物的抑菌活性，3位上具有吸电子基取代基的芳基也不利于化合物的活性。改造所得化合物G1、G2、H4具有较好的水稻纹枯病菌抑制活性，EC50值分别为223.71mg/L、219.16mg/L、220.69mg/L，同时对香蕉炭疽病菌和草莓灰霉病菌也具有一定的活性。改造所得的酰腙类化合物500mg/L对致倦库蚊4龄幼虫和斜纹夜蛾2龄幼虫的毒杀活性不明显。　　 (5)采用活性亚结构拼接法合成骆驼蓬碱酰胺类化合物21个，化合物L2、L3、L5、L7、L8对水稻纹枯病菌的EC50分别为75.89mg/L、41.74mg/L、88.07mg/L、94.26mg/L、83.52mg/L，显著优于先导化合物harmine(EC50=520.23mg/L)和对照药剂井冈霉素（EC50=197.59mg/L），同时这些化合物对香蕉炭疽病菌、草莓灰霉病菌和番茄早疫病菌(Alternaria solani)也具有较明显的抑菌活性。　　 (6)采用比较分子相似性指数分析方法（Comparative Molecular Similarity Indices Analysis，CoMSIA）分别建立了1-取代-β-咔啉-3-脲类化合物、1-取代-β-咔啉-3-硫脲类化合物和1-取代-β-咔啉-3-酰胺类化合物对水稻纹枯病菌抑菌活性的3D-QSAR模型，模型预测结果与实验值较吻合。　　 本论文共合成了5个系列103个新化合物，化合物A4、C1-C4等5个化合物的杀虫活性相当或优于抑食肼，化合物C1、L2、L3对水稻纹枯病菌的抑制活性优于井冈霉素；3D-QSAR模型为继续优化骆驼蓬碱类化合物提供了可靠的指导。论文最后讨论了以骆驼蓬碱脲类和酰胺类化合物研究开发前景。