5-亚环己基-咪唑-2,4-二酮及其衍生物的合成及杀菌活性

以环己酮及其衍生物和2-硫代-咪唑-2,4-二酮及咪唑-2,4-二酮膦酸酯为起始原料,经Knoevenagel 缩合反应和Wittig-Horner反应合成了10个5-亚环己基-咪唑-2,4-二酮系列衍生物,其中7个为新化合物,其化学结构经1H NMR、IR和MS确证。初步生物活性测定结果表明:在50 μg/mL 下,部分目标化合物对油菜菌核病菌 Sclerotinia scleotiorum 显现出良好的抑制活性,其中 7I和7J 的EC50分别为8.06 和8.48 μg/mL。     

3-苄基-5-(1-(2-氧代-1-氧杂螺[4,5]癸-3-烯-3-基) 亚乙基)-2-氨基咪唑啉-4-酮类化合物的合成及杀菌活性

为寻找高活性的杀菌化合物,在前期合成5-(1-(4-甲基-2-氧代-1-氧杂螺[4,5]癸-3-烯-3-基) 亚乙基)-2-氨基咪唑啉-4-酮类化合物的基础上进行结构修饰,在咪唑啉-4-酮的3-位引入苄基,设计并合成了一系列未见文献报道的化合物,其结构经过核磁共振氢谱 (1H NMR)、碳谱 (13C NMR) 及高分辨质谱 (HR-ESI-MS) 确证。经高效液相色谱 (HPLC) 分析显示,Z-构型中间体化合物 6 在酸性条件下会发生氮质子化开环再环化,转化为E-构型化合物 7 。离体杀菌活性测定结果表明,3-位苄基的引入改善了该类化合物的杀菌活性,其中化合物 (E)-3-苄基-5-(1-(4-甲基-2-氧代-1-氧杂螺[4,5]癸-3-烯-3-基) 亚乙基)-2-(4-甲氧基苯基) 氨基-咪唑啉-4-酮 ( 9c ) 和 (E)-3-苄基-5-(1-(4-甲基-2-氧代-1-氧杂螺[4,5]癸-3-烯-3-基) 亚乙基)-2-(4-氟苯基) 氨基-咪唑啉-4-酮 ( 9h ) 对油菜菌核病菌的EC₅₀ 值分别为14.3和21.1 mg/L。活体杀菌活性测试结果显示,在400 mg/L下化合物 9c 对于黄瓜霜霉病和小麦白粉病的防治效果分别为 80%和85%。     

1-取代苯胺基- 4,4-二甲基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-1-戊烯-3-酮的合成及其生物活性

为寻找高活性的烯基三唑类杀菌剂,利用1-二甲氨基-4,4-二甲基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-1-戊烯-3-酮与取代苯胺进行亲核取代反应,合成了一系列新型1-取代苯胺基-4,4-二甲基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-1-戊烯-3-酮化合物,其结构经元素分析、核磁共振氢谱确认。由1H NMR分析结果推测该类化合物E式构型为优势产物。初步生物活性测试结果表明,化合物 1n (取代基R=3-OCH3)在50 μg/mL浓度下对葡萄白腐菌Coniothyrium diplodiella、黄瓜黑星菌Cladosporium cucumerinum等的抑制率均达到100%;在10 μg/mL浓度下对促进黄瓜子叶生根的活性达到155.2%。     

四氢异喹啉酮-4-羧酸类化合物的合成及抑菌活性

具有异喹啉-1(2H)-酮骨架的天然产物分布广泛且有丰富多样的生物活性,为进一步明确该类化合物的农用抑菌活性,本文利用Castagnoli-Cushman反应及酯化反应合成了22个具有该骨架的四氢异喹啉酮-4-羧酸(酯) 类化合物。离体抑菌活性测定结果表明,在100 μg/mL下, 5a ~ 5k和6a ~ 6f 对油菜菌核病菌菌丝生长抑制率高于80%,其中 5k 活性最高,EC₅₀值为5.8 μg/mL,但低于对照药剂啶酰菌胺(EC₅₀ = 0.094 μg/mL)。初步构效关系分析表明,在N上引入苯基要优于烷基,苯基上引入不同取代基后抑菌活性均有所提高且表现出位置和数目的选择性;C3位苯基和C4位羧基引入取代基对活性不利。室内离体叶片法结果表明,在500 μg/mL下, 5k 的保护作用防治效果为94.6%,与啶酰菌胺在10 μg/mL下的防治效果(95.8%) 相当。本研究可为该类化合物的进一步结构优化提供借鉴。     

N-取代苯基-2-(苯并异噻唑啉-3-酮-2-基)甲酰胺的合成及抑菌活性

通过取代苯异氰酸酯与1,2-苯并异噻唑啉-2(3H)-酮(BIT)反应,制备了13个2-(苯并异噻唑啉-3-酮-2-基)甲酰胺类化合物,其中9个未见文献报道。所有化合物的结构均经IR、1H NMR和元素分析确认。初步的抑菌活性测定结果表明,部分目标化合物对供试病原菌具有很好的抑菌活性,尤其对于枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis和芒果蒂腐病菌Botryodiplodia theobromae,大部分化合物在50 mg/L下的抑制率在80%~100%之间。     

2-硫代-1,3-噻唑烷-3-甲酸酯的合成及生物活性

为了寻找新的含噻唑杂环的先导化合物,利用2-硫代-1,3-噻唑烷与氯甲酸酯在三乙胺存在下进行缩合反应,合成了11个2-硫代-1,3-噻唑烷-3-甲酸酯类化合物,并利用1H NMR、IR、 MS及元素分析对其结构进行了表征;通过X-ray单晶衍射测定了2-硫代-1,3-噻唑烷-3-甲酸苯酯( 3i )的晶体结构,证实反应产物为硫酮式而非硫酯式结构。 初步生物活性试验结果表明,在试验浓度下部分目标化合物具有一定的杀菌和杀虫活性,其中 3c、3f、3h、3k 在500 mg/L下对棉红蜘蛛Tetranychus urticae的致死率均在70%以上。     

5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮芳基磺酰胺的合成及其生物活性

以5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮为原料,在三乙胺或吡啶作傅酸剂的条件下与取代磺酰氯反应,得到44个新的5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮芳基磺酰胺类化合物,其结构均经1H NM R、HR-M S和元素分析确证。初步生物活性测试结果表明,部分化合物对供试植物病原菌和稗草Echinochloa crusgalli显现出一定的抑制活性,其中化合物4p和4u在50μg/m L下对油菜菌核病菌Sclerotinia scleotiorum的抑制率分别为76.0%和75.2%,化合物3j在100μg/m L下对稗草生长的抑制率为50%。     

5-(2-呋喃基)-1,3-环己二酮衍生物的合成及除草活性

为了研究环己三酮类除草剂结构与活性的关系,以2-呋喃甲醛为起始原料,经过与丙酮的羟醛缩合(aldol condensation)反应、与丙二酸二乙酯的迈克尔加成反应、以及分子内的羟醛缩合环化反应,最后与酰氯发生重排反应合成了一系列新的5-(2-呋喃基)-1,3-环己二酮衍生物,所有目标化合物的结构均经过核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱的确证。初步除草活性测定结果表明,与天然的AB5046A相比,2-苯甲酰基-5-(2-呋喃基)衍生物的活性明显降低,而2-乙酰基和丙酰基衍 生物则显示出更高的除草活性,如化合物 T3 在100 μ g/mL下对油菜生长的最高抑制率达82.9%。     

1-吡唑甲酰基-2-芳基酰肼类化合物的合成及生物活性

为了寻求新的含吡唑双酰肼类先导化合物,用4-取代-1-甲基-3-乙基-5-吡唑甲酰肼与取代苯甲(乙)酰氯进行缩合反应得到了10个1-吡唑甲酰基-2-芳基酰肼类化合物,其中9个是新化合物,其结构经IR,1H NMR,MS和元素分析确证。初步生物活性实验结果表明,在25 μg/mL浓度下, 3b 和 3j 对稻瘟病菌Pyricularia oryzae的抑制率分别为51.3%和56.1%;在1 000 μg/mL下, 3b 对粘虫Mythimna separata的致死率达到100%。     

1-异丙基-3-酰基-5-甲氧基苯并咪唑酮衍生物的合成及抑菌活性

以4-甲氧基-2-硝基苯胺（1）为起始原料,经烷基化、硝基还原和环化反应制得中间体1-异丙基-5-甲氧基苯并咪唑酮（4）,再经N-酰化反应得到24个1-异丙基-3-酰基-5-甲氧基苯并咪唑酮衍生物（5a~5x）,通过核磁共振氢谱及元素分析对其结构进行了表征。初步抑菌活性测定结果表明,所有目标化合物对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea的孢子萌发均有不同程度的抑制作用,其中5i（2-乙基丁酰基衍生物）和5q（2-甲基苯甲酰基衍生物）活性最高,在50 μg/mL时的抑制率分别为95.9%和93.4%。     

3-二氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酸肟酯衍生物的合成及抑菌活性

为发现具有高抑菌活性的先导化合物,结合本课题组前期研究,设计并合成了18个新型3-二氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酸肟酯衍生物,其结构均经核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱分析确证,化合物 9g 的单晶衍射结果证明肟酯的构型为E式。离体生物活性测定结果表明,目标化合物在50 μg/mL下对番茄灰霉病菌 Botrytis cinerea、苹果树腐烂病菌Valsa mali 和小麦全蚀病菌Gaeumannomyces graminis均表现出一定的抑制活性,其中化合物 9d 对苹果树腐烂病菌、 9r 对小麦全蚀病菌的EC₅₀值分别为0.89 μg/mL和3.34 μg/mL,表现出比先导化合物 L1 (E-2-氯-6-氟苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基)肟)和肟菌酯更优或相似的抑菌活性。     

2-硝基-1-芳乙烯类化合物的设计合成及其对稻瘟病菌的抑制活性

为了筛选得到对稻瘟病菌Magnaporthe grisea具有较高抑菌活性的新型化合物,根据稻瘟病菌中1,3,8-三羟基萘酚还原酶（3HNR）的结构信息,设计合成了系列2-硝基-1-芳乙烯（2a~2e）和2-溴-2-硝基-1-芳乙烯（3a,3b）目标化合物,并测试了其对3HNR和稻瘟病菌的抑制活性,同时运用分子对接方法对目标化合物与3HNR可能的结合模式进行了分析。结果表明:大部分目标化合物对3HNR都有很好的抑制作用（IC503的抑制活性最好,IC50值为0.53 μmol/L。在50 μg/mL下,目标化合物对稻瘟病菌的生长具有不同程度的抑制作用,其中2e、3a和3b的抑制率高于96%;3a和3b的EC50值分别为16.4和11.6 μg/mL。分子对接方法分析结果表明,硝基苯乙烯骨架结构与稻瘟病菌的3HNR活性空腔的氨基酸残基有较好的相互作用,其中化合物3中的溴原子可与3HNR中Tyr223和Tyr178的羟基形成氢键,从而解释了化合物3对3HNR有较好抑制作用的原因。     

链霉菌182-2抗真菌活性物质的分离及抑菌特性的初步研究

[目的]链霉菌182-2的发酵液对烟草赤星病有良好的抑制作用,本文拟对其发酵液中抗真菌活性组分进行初步分离,并进行抑菌特性研究.[方法]发酵液经预处理后,依次用活性炭脱色,大孔树脂吸附层析分离纯化,对纯化后活性物质(组分Ⅱ)的抑菌活性进行测定.[结果]分离纯化结果表明其活性物质中至少含有两种抗真菌活性组分.离体条件下当活性物质浓度为2 000μg/mL时,对烟草赤星病菌有很强的抑菌作用,抑菌圈直径达58.0mm.目测法测定抗生作用表明其最小抑菌浓度(MIC)为80 μg/mL,最小杀菌浓度(MBC)为160μg/mL.48 h时对菌丝生长和孢子萌发的抑制率最高,抑菌中浓度(EC50)分别为31.9 μg/mL和42.2μg/mL.活性组分处理还可导致病原菌菌丝和孢子萌发产生的芽管变形扭曲或产生大泡囊.[结论]纯化后的活性物质对烟草赤星病菌具有较强的抑制作用,有进一步研究利用的价值.     

吡啶衍生物研究(IV):4-烃基-3-[(2-氯吡啶)-4-基]-1,2,4-三唑啉-5-硫酮的合成及抑制棉花立枯菌活性

越来越多的吡啶衍生物被发现具有各种不同的生物活性。据报道,吡啶环的2位或6位被氯原子取代后的某些化合物能够诱导植物产生抗病机能,如N-氰甲基-2-氯异烟酰胺(NCI)对防治稻瘟病有很好的效果,它不是直接作用于病菌,而是诱导水稻植物体产生抗病机能,这是防治植物病害的新的化学途径[1]。而2,6-二氯异烟酸也是一个能诱导植物系统产生抗病性的有效药剂,能诱导植物产生大量PR蛋白[2]。为此,在前期工作[3]的基础上,我们设计、合成了一系列标题化合物(I),并测定了它们抑制棉花立枯菌的活性。合成路线如下:NCOOHH2O2NOCOOHPCl5POCl3NCl…     

氰烯菌酯对禾谷镰孢菌的生物活性及其内吸输导性研究

氰烯菌酯(2-氰基-3-氨基-3-苯基丙烯酸乙酯,JS399-19) 是一种对禾谷镰孢菌具有专化活性的新型杀菌剂。研究表明,该药在离体条件下对禾谷镰孢菌Fusarium graminearum抗多菌灵菌株及野生敏感菌株的菌丝生长均有很高的抑制活性,平均EC50值分别为0.117±0.036和0.107±0.020 μg/mL 。氰烯菌酯不能抑制禾谷镰孢菌的分生孢子萌发,但能引起抗多菌灵菌株及敏感菌株的分生孢子萌发后的芽管畸形。活体条件下,氰烯菌酯灌根处理对小麦赤霉病有一定防效,在叶片间的输导性较差,不能被小麦穗颈吸收;该药在同一张叶片上仅表现为向上输导,对处理部位的下部几乎没有防效。用400 μg/mL氰烯菌酯和400 μg/mL多菌灵穗部喷雾处理前1 、2 、3 d接种禾谷镰孢菌分生孢子,氰烯菌酯对小麦赤霉病的防效分别为95%、75%和62%;处理后1 、2 、3 d 接种,防效分别为88%、78%和73%,而对照药剂多菌灵的防效较差。说明氰烯菌酯对小麦赤霉病有优异的保护和治疗作用,在禾谷镰孢菌对多菌灵已产生抗性的地区,氰烯菌酯可以作为一种很好的替代药剂用于防治小麦赤霉病。     

N-(2,4,5-三氯苯基)-2-氧代环己烷基磺酰胺对灰葡萄孢的抑制作用

研究了新型环烷基磺酰胺类化合物N-(2,4,5-三氯苯基)-2-氧代环己烷基磺酰胺(简称化合物108)对灰葡萄孢菌丝生长、孢子形成和萌发以及菌核产生等不同生育阶段的抑制作用及其对菌丝致病力和形态结构的影响。结果表明:化合物108对灰葡萄孢菌丝生长和孢子形成及孢子萌发具有明显的抑制作用,其EC50值分别为6.90、4.70和4.11μg/mL;菌核形成受到明显抑制,当药剂质量浓度达20μg/mL时,无菌核产生。经化合物108处理后的灰葡萄孢菌丝致病力下降,40μg/mL处理的菌丝致病力显著低于对照。超微结构观察结果表明,化合物108能导致灰葡萄孢菌丝萎缩、塌陷和变形,菌体细胞壁增厚、皱缩及分层。     

桧木醇衍生物的合成及抑菌活性

桧木醇是具有?酚酮骨架的单萜类天然化合物, 设计并合成了17个新型桧木醇衍生物, 其结构经核磁共振波谱及高分辨质谱分析确证。抑菌活性测定结果表明,目标化合物在50 μg/mL下对水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum、苹果树腐烂病菌Valsa mali和黄瓜炭疽病菌Colletotrichum orbiculare均表现出较好的抑菌活性,其中化合物 3a 对水稻纹枯病菌、 3j 对番茄灰霉病菌、 3m 对油菜菌核病菌的EC₅₀值分别为1.84、2.47和1.05 μg/mL,表现出比桧木醇 (2.00、11.3和5.40 μg/mL) 更优的活性。     

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。