N-((5-烷硫基-1,3,4-噁二唑)-2-基)甲基溴代吡咯腈的合成及生物活性

为了发现农药活性的新化合物,以溴代吡咯腈为原料,通过亲核取代、肼解和成环等反应,设计合成了一系列N-((5-烷硫基-1,3,4-噁二唑)-2-基)甲基溴代吡咯腈目标化合物( 5a ~ 5t ),所有化合物的结构均得到核磁共振氢谱和高分辨质谱确证。杀菌活性测定结果显示:在浓度为0.20 mmol/L时,大部分目标化合物具有一定的抑菌活性,其中化合物 5h 对水稻稻瘟病菌Magnaporthe oryzae的抑制率为60.07%,优于对照药剂咯菌腈(58.21%)。杀虫与杀螨活性测定结果显示:在浓度为0.20 mmol/L时,大部分目标化合物对斜纹夜蛾Spodoptera litura和朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus雌成螨具有一定的杀虫和杀螨活性,但均低于对照药剂虫螨腈(100%)。杀线虫生物测定结果显示:在浓度为0.20 mmol/L时,大部分目标化合物表现出优异的杀线虫活性,其中化合物 5k 、 5r 和 5s 对秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans的LC₅₀值分别为0.0918、0.0733和0.0810 mmol/L,优于对照药剂噻唑膦(0.2798 mmol/L)。本研究所合成的目标化合物具有一定的杀菌、杀虫、杀螨和杀线虫活性,可为溴代吡咯腈衍生物的设计和合成提供参考。     

N-取代苯基-4-(1-甲基-1H-吡唑-5-基)噻吩-2-甲酰胺的合成、杀菌活性及分子对接

为了寻找结构新颖的琥珀酸脱氢酶 (SDH) 类衍生物，在前期发现吡唑联苯甲酰胺基础上，采用骨架跃迁的策略，设计并合成了18个N-取代苯基-4-(1-甲基-1H-吡唑-5-基) 噻吩-2-甲酰胺类衍生物 ( 3a~3n ， 4a ~ 4d )，其中17个为新化合物。通过 1H NMR、13C NMR 和高分辨质谱 (HRMS) 确证了化合物的结构。离体杀菌活性测试结果表明:部分化合物对小麦赤霉病菌Fusarium graminearum、马铃薯早疫病菌Alternaria solani和草莓灰霉病菌 Botrytis cinerea 显示出较好的杀菌活性，其中化合物 3k 和 4d 对小麦赤霉病菌的EC₅₀值分别为18.5和14.3 mg/L，化合物 4d 对马铃薯早疫病菌的EC₅₀值为15.7 mg/L，活性略高于对照药剂噻呋酰胺 (EC₅₀值27.8 mg/L)，化合物 3k 和 3m 对草莓灰霉病菌的EC₅₀值分别为15.3和 9.9 mg/L，与噻呋酰胺活性 (EC₅₀值10.4 mg/L) 相当。分子对接研究结果显示:具有较高活性的化合物N-(4-氟苯基乙基)-4-(1-甲基-1H-吡唑-5-基) 噻吩-2-甲酰胺 ( 3m ) 与靶酶 (SDH) 的氨基酸残基之间存在较强的氢键作用。     

3-芳基-4-氧香豆素基苯基硫脲衍生物的合成及杀菌活性

为寻找具有更高杀菌活性的含香豆素的硫脲类衍生物，本文合成了13个未见文献报道的3-芳基-4-氧香豆素基苯基硫脲衍生物，其结构经过红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、质谱和元素分析确认，并初步测试了其对两种病原细菌的活性。结果表明:该类化合物具有较好的杀菌活性，其中化合物 4b 、 4h 、 4i 、 4j 和 4m 抑制水稻白叶枯菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae的EC₅₀值分别为117.7、118.1、105.7、104.3和110.5 μg/mL，优于对照药剂噻菌铜 (EC₅₀值195.8 μg/mL)；化合物 4b 、 4h 、 4i 、 4j 和 4m 抑制柑橘溃疡病菌Xanthomonas citri subsp. citri的EC₅₀值分别为111.6、95.6、102.9、83.1和112.1 μg/mL，优于对照药剂噻菌铜 (EC₅₀值128.7 μg/mL)。     

含稠杂环结构的螺环丁烯内酯类化合物的合成及杀菌活性

为了发现更高杀菌活性的螺环丁烯内酯类化合物并分析该类化合物的构效关系，设计并合成了一系列未见文献报道的含咪唑并噻唑、咪唑并噻嗪和咪唑并噻嗪酮等稠杂环结构的螺环丁烯内酯类化合物，其结构通过核磁共振氢谱 (1H NMR)、碳谱 (13C NMR)及高分辨质谱 (HRMS)确证。离体杀菌活性测试结果表明，化合物 5f 和 6f 对油菜菌核病菌的EC₅₀值分别为33.2和29.8 mg/L，优于对照药剂咪唑菌酮(46.8 mg/L)，化合物 7b 和 7e 对辣椒疫霉的EC₅₀值分别为45.8和43.5 mg/L，优于咪唑菌酮(50.7 mg/L)，与先导化合物相比，其杀菌活性高于2-甲硫基衍生物，低于2-芳氨基衍生物，表明稠杂环的引入可以提高化合物的杀菌活性，而结构中的NH片段对杀菌活性具有关键作用。     

不同杀菌剂对黄瓜靶斑病菌的毒力作用特性比较

为筛选防治黄瓜靶斑病的有效药剂,采用菌丝生长速率法、孢子萌发法和芽管伸长法测定了19种杀菌剂对黄瓜靶斑病菌的毒力,探究了4种毒力较高杀菌剂对病原菌菌丝形态的影响。结果表明:氟啶胺、吡唑萘菌胺、咯菌腈和四霉素对黄瓜靶斑病菌菌丝生长、孢子萌发和芽管伸长各生长发育阶段均有较强的抑制活性,其中,4种药剂抑制菌丝生长的平均EC₅₀值分别为0.516 3、1.538、1.605和0.648 2 mg/L,抑制孢子萌发的平均EC₅₀值分别为0.164 4、1.359、1.127和0.002 5 mg/L,抑制芽管伸长的平均EC₅₀值分别为0.189 6、0.144 7、0.060 4和0.001 5 mg/L;啶酰菌胺、百菌清和肟菌酯3种不同作用机制杀菌剂对黄瓜靶斑病菌孢子萌发和芽管伸长的抑制活性较强,3种药剂抑制孢子萌发的平均EC₅₀值分别为1.564、0.373 0和0.021 3 mg/L,抑制芽管伸长的平均EC₅₀值分别为0.629 5、0.233 4和0.405 0 mg/L,但对菌丝生长的抑制作用较弱,平均EC₅₀大于16 mg/L;氟啶胺、吡唑萘菌胺、咯菌腈和四霉素可引起黄瓜靶斑病菌菌丝不同程度的异常生长,主要表现为菌丝隔膜间距变小、菌丝节间肿大、主菌丝上二次分枝发生频繁、菌丝变形黏连、菌丝新分枝处生长受抑制或分生孢子生长变形。研究表明,氟啶胺、吡唑萘菌胺、咯菌腈和四霉素对黄瓜靶斑病菌具有较高的毒力,在黄瓜靶斑病的田间防治中具有较好的开发应用潜力。     

新型含嘧啶环的半乳糖苷类衍生物的合成及杀菌活性

为寻找具有更高杀菌活性的含氮杂环化合物，合成了13个未见文献报道的新型含嘧啶环的半乳糖苷类衍生物，其结构经过核磁共振氢谱 (1H NMR)、碳谱 (13C NMR) 和高分辨质谱 (HRMS) 等方法确证。杀菌活性测试结果表明:该类化合物对马铃薯晚疫病菌Phytophthora infestans、小麦赤霉病菌Gibberella zeae、水稻纹枯病菌Thanatephorus cucumeris、葡萄座腔病菌Botryosphaeria dothidea和拟茎点霉菌Phompsis sp. 均具有较好的杀菌活性，其中化合物 4m 对马铃薯晚疫病菌的EC₅₀值分别为8.67 μg/mL，与对照药剂烯酰吗啉 (EC₅₀值8.34 μg/mL) 活性相当。此外，该类化合物对柑橘溃疡病菌Xanthomonas citri subsp. citri和水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae也有一定的杀菌活性。     

N-取代苯基-1-(2,4-二氟苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)乙基氨基甲酸酯的合成及生物活性

为了寻找高活性的三唑类苯基氨基甲酸酯衍生物,以 1,2,4-三氮唑、2-氯-2,4-二氟苯乙酮为原料,采用活性亚结构拼接的策略,设计并合成了18个未见文献报道的N-取代苯基-1-(2,4-二氟苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)乙基氨基甲酸酯衍生物 6a ~ 6r 。其结构均通过 1H NMR、13C NMR和高分辨质谱（HRMS）的确证。抑菌活性测定结果显示:在100 μmol/L下,化合物 6m 对6种供试真菌具有良好的抑制作用,抑制率均达到50%以上。化合物 6p 对油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum的EC₅₀值为7.1 μmol/L,抑菌活性高于对照药剂烯唑醇（EC₅₀值9.1 μmol/L）。杀螨活性测定结果显示,在150 μmol/L时,化合物 6h 、 6k 和 6o 在48 h时对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus的致死率分别为67.7%、74.9%和57.5%,杀螨活性低于对照药剂阿维菌素B1a(致死率100%)。本研究所合成的化合物 6o 兼具一定杀菌和杀螨活性,可为新型三唑类杀菌杀螨化合物的设计与研究提供参考。     

河南省假禾谷镰刀菌对咯菌腈的敏感性

由假禾谷镰刀菌Fusarium pseudograminearum引起的小麦茎基腐病已成为重要的土传病害,并且影响小麦的品质和产量。为了明确中国河南省假禾谷镰刀菌对咯菌腈的敏感性,采用菌丝生长速率法测定了咯菌腈对2019年从河南省6个地市分离的105株假禾谷镰刀菌F. pseudograminearum 的敏感性,通过最小显著差异法(LSD)和SPSS聚类方法对测定结果进行了分析,并测定了假禾谷镰刀菌对多菌灵和戊唑醇的敏感性,分析了咯菌腈与这两种杀菌剂毒力的相关性。结果表明:咯菌腈对供试菌株的最低抑制浓度(MIC)为0.2400 μg/mL。敏感性频率分布图显示,EC₅₀值范围在0.0027~0.0470 μg/mL,敏感性差异达17.41倍;敏感性频率分布为连续单峰曲线,平均EC₅₀值为(0.0263 ± 0.0101) μg/mL,可作为假禾谷镰刀菌对咯菌腈的敏感性基线。方差分析结果显示,不同县市的小麦假禾谷镰刀菌对咯菌腈的敏感性差异较大,EC₅₀值变化范围为0.0150~0.0335 μg/mL,其中咯菌腈对郑州中牟的敏感性最低和最高菌株的EC₅₀值相差16.78倍。聚类分析结果显示,河南省小麦茎基腐病菌菌株对咯菌腈敏感性差异与菌株的地理来源无明显关联性。多菌灵和戊唑醇对病菌的平均EC₅₀值分别为 (0.7881 ± 0.3153) μg/mL和(0.0886 ± 0.1453) μg/mL。病菌对咯菌腈与其对多菌灵和戊唑醇的敏感性之间无明显相关性。温室防效结果显示,用咯菌腈悬浮种衣剂对小麦进行拌种处理,2020年 (咯菌腈有效成分为75.0 μg/g)对小麦茎基腐病的防治效果可达58.00%,2021年 (咯菌腈有效成分为50.0 μg/g)的防治效果可达到63.69%。本研究结果可为咯菌腈在小麦茎基腐病防治中的合理使用提供依据,为病原菌对药剂的敏感性监测提供参考。     

辣椒根腐病菌对咯菌腈的敏感性及其抗性突变体的生物学性状

为明确辣椒根腐病致病菌腐皮镰孢Fusarium solani对咯菌腈的抗性风险,采用菌丝生长速率法测定了采自未使用过咯菌腈的5个省份的102株腐皮镰孢对咯菌腈的敏感性。结果表明：咯菌腈对102株腐皮镰孢的EC₅₀范围为0.029 0～0.183 4 mg/L,平均EC₅₀为(0.106 2±0.031 5)mg/L,敏感性频率分布为连续单峰曲线,所以可将其作为供试5个省份腐皮镰孢对咯菌腈的敏感基线。通过药剂驯化和紫外诱导并结合抗性遗传稳定性最终共获得4株腐皮镰孢抗咯菌腈突变体,抗性水平在6.94～32.43倍之间,突变频率分别为3.51×10^-4(SDWF1914-Y336和SDWF1914-Y017)和7.41×10^-9(SDWF1914-ZR717和JSXZ1906-ZR496)。腐皮镰孢抗咯菌腈突变体生物学性状的研究表明,抗性突变体在菌丝生长速率、产孢量与致病力方面与亲本菌株不存在显著差异。交互抗性测定结果显示,腐皮镰孢对咯菌腈与嘧菌酯、醚菌酯、多菌灵和福美双均无交互抗性。结果表明,供试腐皮镰...     

N-(2-三氟甲基-4-氯苯基)-2-吡唑酰氨基环己烷基磺酰胺类化合物的合成与杀菌活性

吡唑酰胺类杀菌剂是近年新农药开发的热点。本研究采用EDCI/HOBt酰胺化法合成了14个结构新颖的N-(2-三氟甲基-4-氯苯基)-2-吡唑酰氨基环己烷基磺酰胺类化合物 ( 3a ~ 3n ),其结构均经1H NMR、13C NMR、质谱和元素分析确认,并用X-射线衍射法确定了化合物 3g 的单晶结构和立体构型。菌丝生长速率法试验结果表明,化合物 3a 、 3e 和 3j 对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea KZ-9的EC₅₀值分别为4.28、10.08和11.31 mg/L,抑菌活性不及对照药剂啶酰菌胺和腐霉利;但在孢子萌发试验中,目标化合物表现出与对照药剂相近的抑菌活性,在10 mg/L下有7个化合物对灰霉病菌孢子萌发的抑制率超过了85%;在番茄活体盆栽试验中,化合物 3e 在200 mg/L下对番茄叶片及其花上灰霉病菌的防治效果分别为77.5%和65.2%,高于对照药剂啶酰菌胺 (防效分别为59.8%和30.3%),有进一步研究的价值。     

含苯乙酮结构片段的吩嗪-1-羧酸酯类衍生物的合成及生物活性

为了提高吩嗪-1-羧酸 (申嗪霉素) 的生物活性,以吩嗪-1-羧酸和不同取代的苯乙酮为原料,通过溴化反应和亲核取代反应,合成了22个未见文献报道的含苯乙酮结构片段的吩嗪-1-羧酸酯类化合物 3a ～ 3c 和 6a ～ 6s ,其结构均得到核磁共振氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)和高分辨质谱确证。分别采用菌丝生长速率法和琼脂保湿浸叶法测定了目标化合物对6种植物病原菌的杀菌活性和对朱砂叶螨雌成螨的杀螨活性。杀菌活性测定结果表明:在0.2 mmol/L下大部分目标化合物对水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani具有一定的抑制作用,其中 6b 和 6e 的抑制率分别为56.05%和65.37%,低于对照药剂吩嗪-1-羧酸 (86.83%)。杀螨活性测定结果表明:药后24 h,大部分目标化合物对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus雌成螨具有良好的杀螨活性,在1 mmol/L下化合物 6k 和 6m 的校正死亡率分别为87.88%和90.82%,进一步测得其相应的LC₅₀值分别为0.25 和0.19 mmol/L。本研究所合成的新化合物不仅具有一定的杀菌活性,还具有较好的杀螨活性,这为吩嗪-1-羧酸的进一步结构改造提供了新思路。     

1-[2-苄氧基-2-(2,4-二氟苯基)乙基]-1H-1,2,4-三唑衍生物的合成及杀菌活性

以抗真菌药物益康唑为先导化合物，设计合成了17个1-((2-取代苄基) 氧基)-2-(2,4-二氟苯基) 乙基)-1H-1,2,4-三唑类目标化合物，其中14个为首次报道，其结构均经 1H NMR、13C NMR和HRMS确认。采用菌丝生长速率法测定了目标化合物对7种植物病原菌的抑制效果，并对毒力较高的化合物进行了其对水稻纹枯病和小麦条锈病的盆栽和田间药效试验，而且测定了其对水稻纹枯病菌麦角甾醇生物合成的抑制作用。结果表明:大多数目标化合物对测试病原菌菌丝生长有较强的抑制作用，尤其对水稻纹枯病菌和番茄早疫病菌的抑制作用最好，其中对水稻纹枯病菌的EC₅₀值均低于3 μmol/L，明显高于对照药剂苯醚甲环唑和益康唑；化合物 4a 、 4b 、 4c 、 4g 、 4i 和 4l 对番茄早疫病菌的EC₅₀值均低于10 μmol/L。在浓度为250 μmol/L时，化合物 4b 和 4i 对小麦条锈病的盆栽防效均超过70%，在有效剂量为240 g/hm2时，化合物 4b 对小麦条锈病的田间防效达到81.93%。而且，化合物 4b 和 4i 在100 μmol/L时可有效抑制水稻纹枯病菌麦角甾醇的生物合成，抑制效果在80%左右。     

含1,3,4-噻 (噁) 二唑吩嗪-1-甲酰胺类衍生物的合成与杀菌活性

对广泛存在于链霉菌和铜绿假单胞菌中的一种天然活性物质——申嗪霉素进行了结构修饰,合成了一系列高活性的含1,3,4-噻(噁)二唑的申嗪霉素衍生物 I ₁ ~ I ₂₈ 。杀菌活性测定结果表明:所有目标化合物对禾谷镰刀菌具有较好的杀菌活性,均明显优于母体申嗪霉素。离体杀菌活性测定结果显示,化合物 I ₈ (EC₅₀ = 33.25 μg/mL)和化合物 I ₂₂ (EC₅₀ = 46.52 μg/mL)对禾谷镰刀菌的杀菌活性是申嗪霉素 (EC₅₀ = 128.54 μg/mL)的3~4倍。活体杀菌活性显示,在500 μg/mL质量浓度下,化合物 I ₈ (58.69%)和化合物 I ₂₂ (55.37%)对禾谷镰刀菌的抑制率是申嗪霉素 (25.14%) 的两倍。构效关系分析结果表明,在苯环上引入吸电子基团对化合物的活性不利;而引入给电子基团则有利于提高其杀菌活性。同时,同一取代基在苯环上的取代位置依据活性的高低排列顺序为:邻位>对位>间位。这些结果可用于指导该类化合物的进一步结构改造。     

甘薯长喙壳菌对咯菌腈的敏感基线及咯菌腈对甘薯黑斑病的防治效果

为探索甘薯长喙壳菌Ceratocystis fimbriata 对咯菌腈的敏感性,明确咯菌腈在苗期和储藏期对甘薯黑斑病的防治效果,分别从中国河南、四川、河北、山东采集并分离得到64株甘薯长喙壳菌;采用凹玻片法观察了咯菌腈对病原菌分生孢子萌发和芽管伸长的影响;采用孢子萌发法和菌丝生长速率法测定了64个菌株对咯菌腈的敏感性,并对50% 咯菌腈可湿性粉剂 (WP) 防治苗期和储藏期甘薯黑斑病的效果进行了评价。结果表明:随咯菌腈处理浓度增加,甘薯长喙壳菌分生孢子的萌发率逐渐下降,芽管扭曲程度逐渐加大。咯菌腈还可造成菌株芽管过早出现分支。咯菌腈对供试菌株分生孢子萌发的EC₅₀值在0.20~0.99 μg/mL,平均值为0.52 μg/mL;对菌丝生长的EC₅₀值在0.17~0.31 μg/mL,平均值为0.24 μg/mL,不同敏感性菌株所占频率呈正态分布,可作为甘薯长喙壳菌对咯菌腈的敏感基线。50% 咯菌腈WP 在有效成分500 mg/L 下浸苗处理,对薯苗黑斑病的防治效果可达90.24%,显著高于500 g/L甲基硫菌灵悬浮剂 (SC) 同浓度下的处理。采用浸薯块法防治储藏期黑斑病,50% 咯菌腈WP 500 mg/L连续两年的防治效果分别达到84.41%和82.30%,也显著高于同浓度的甲基硫菌灵。药剂处理后60和90 d,甘薯块中咯菌腈的残留量低于其最大残留限量 (MRL) 标准。本研究表明,咯菌腈具有防治甘薯生长期和储藏期黑斑病的潜力。     

生防菌D25与嘧环·咯菌腈复配对番茄灰霉病防治的增效作用

为了筛选获得生防菌D25与杀菌剂的复配制剂,降低杀菌剂用量并提高番茄灰霉病的防治效果,本文采用含毒介质法测定了12种杀菌剂对番茄灰霉病菌的室内毒力,并用平板计数法测定抑菌作用较好的杀菌剂与生防菌D25的生物相容性,采用毒性比率筛选出杀菌剂与生防菌D25复配的最佳比例,并通过盆栽试验进一步验证生防菌D25与杀菌剂复配对番茄灰霉病的防效。结果表明,12种杀菌剂中,枯草芽胞杆菌和哈茨木霉对番茄灰霉病菌的毒力最高,EC₅₀值分别为4.564×10^-5和0.021 mg/L。嘧环·咯菌腈对番茄灰霉病菌的毒力较强,EC₅₀值达0.043 mg/L。植物源杀菌剂香芹酚和苦参·蛇床素对番茄灰霉病菌的毒力最低,EC₅₀值分别为12.469和19.220 mg/L。生物相容性试验结果表明,嘧环·咯菌腈与生防菌D25有较好的生物相容性。0.043 mg/L嘧环·咯菌腈与7×10⁴ CFU/mL的生防菌D25以5:5体积比进行复配时,毒性比率可达1.3943,表现为增效作用。盆栽试验中预防处理组的防效达72.29%,比两种单剂的防效分别提高了19.26%和29.29%,治疗处理组的防效达61.57%,相比两种单剂的防效分别提高了15.40%和21.23%。综上所述,生防菌D25与嘧环·咯菌腈复配对番茄灰霉病菌具有增效作用,在不降低防病效果的情况下,可减少嘧环·咯菌腈的施药量达50%,具有很大应用潜力。