Ce travail s'inscrit dans un programme de recherche visant à synthétiser de nouveaux composés organiques et phosphorés possédant un rapport activité/toxicité convenable. Pour cela, nous avons réalisé la synthèse de nouveaux motifs N-substitués du benzothiazole et du thiadiazole tels que des thiols, aminothiols, acides thiosulfoniques et phosphorothioates. Tous ces composés ont été caractérisés physico-chimiquement par spectroscopie RMN (proton, carbone, phosphore, 2D), par spectrométrie de masse, analyse élémentaire et pour certains d'entre eux par diffraction des rayons X. L'activité de la plupart des composés a été évaluée par des tests in vitro. Les résultats expérimentaux ont été confirmés par des calculs théoriques de DFT visant à étudier le mécanisme de capture des radicaux libres par nos composés. D'autre part, une étude de relation structure activité (QSAR) a été réalisée. Les résultats nous ont permis d'élaborer un modèle permettant d'établir une relation structure-activité.