Методами квантовой химии (ωB97X-3c, CPCM) и прогноза спектра биологической активности in silico (программы PASS и PharmaExpert, версия 2024) проведено комплексное исследование 10 N-сульфопропилированных производных урацила (7–16), различающихся заместителями в положениях C(5) и C(6) (H, CH3, NO2, Br, Cl, I, NH2), включая 36 возможных таутомерных форм. Установлено, что во всех случаях в конденсированной фазе доминирует дикето-таутомер а (ΔΔG принята за 0); относительная энергия Гиббса кето-енольных форм b и c изменяется в диапазоне от 36 до 122 кДж/моль в зависимости от заместителя. Показано, что введение сульфопропильной группы не нарушает таутомерных предпочтений, характерных для незамещенного урацила. С помощью QSAR-анализа предсказан широкий спектр биологической активности исследованных структур. Наиболее вероятными оказались противовирусный эффект (включая активность в отношении ВИЧ), антибактериальное действие, противоишемическая активность, а также нейропротекторный эффект, связанный с ингибированием агрегации β-амилоида. Выявлены потенциальные риски гемотоксичности и периферической нейропатии для нитропроизводных (9). Дикето-формы N-сульфопропилированных урацилов с умеренными электронодонорными заместителями являются перспективными кандидатами для разработки мультитаргетных нейропротекторных и противовирусных препаратов.