氨基甲酸苯丙酮肟酯类化合物的合成及生物活性

为寻找高活性的新农药化合物,以3-取代氨基-1-芳基丙酮-1-肟与氨基甲酸酯反应,设计并合成了19个氨基甲酸苯丙酮肟酯衍生物,其结构均经核磁共振氢谱和元素分析确证。初步的生物活性测定结果表明,化合物具有一定的生物活性,其中 c11 在浓度为500 mg/L时,对蚜虫Aphis craccivora的致死率达到90%以上; c16和c17 在1 000 mg/L时,对朱砂叶螨Tetranychus cinabarinus 的致死率达到100%。     

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。     

新型含取代异噁唑环的亚硫酸酯类化合物的合成及生物活性研究

为寻求具有较高生物活性的农药新品种,采用活性亚结构拼接法,以醛(1)为原料,经肟化、氯化反应,生成取代氯化肟类化合物(3),化合物3与炔螨特原药经1,3-偶极环加成反应,制得12个未见文献报道的目标化合物(ZJ1~ZJ12)。其结构均经过~1H NMR和MS确证。初步生物活性测定结果表明,在125 mg/L下,化合物ZJ12对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus的致死率达75%,与炔螨特的杀螨活性相当;在200 mg/L下,化合物ZJ10对测试靶标的根、茎生长抑制率均为100%,优于对照药剂异丙酯草醚。     

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。     

2-氰基-3-取代胺基(或甲硫基)-3-(2-氯-5-吡啶甲胺基)-丙烯酸酯类化合物的合成及生物活性

作者曾模拟新烟碱类杀虫剂的化学结构,合成了一系列含2-氯-5-吡啶甲基的双氰基取代烯酮缩胺类化合物,并对其进行了生物活性测定,发现部分化合物显示了较好的杀虫和除草活性[1],特别是除草活性引起我们的兴趣。为进一步研究此结构类型的化合物的合成及生物活性,我们以酯基替代前文所述化合物中的一个氰基,并保留新烟碱杀虫剂nitenpyram类似物的骨架[2]。由于这种结构与作为光合作用光系统II(PSII)电子传递抑制剂的氰基丙烯酸酯类化合物很相似[3],该类化合物可能会有更好的除草效果。我们依此设计,合成了2-氰基-3-(2-氯-5-吡啶甲胺基)-3-甲…     

(Z)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-1-(2,3,4-三甲氧基苯)乙酮肟酯的合成和结构表征

合成了8个(Z)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-1-(2,3,4-三甲氧基苯)乙酮肟酯新化合物,经元素分析、IR、1H NMR、MS对其结构进行了表征。讨论了目标化合物的合成方法和立体化学结果。     

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。     

2-[4-(对氟苯基)噻唑-2-基]-3-羟基-3-烃氧基丙烯腈的合成及杀菌活性

为了寻找生物活性良好的噻唑基丙烯腈类化合物,利用2-氰甲基-4-(对氟苯基)噻唑( 3 )与取代氯甲酸酯( 4 )在碱存在下反应,合成了15个未见文献报道的2- -3-羟基-3-烃氧基丙烯腈化合物( 5 ),其结构经核磁共振氢谱、质谱和元素分析表征。初步杀菌活性测试结果表明:所有化合物在试验浓度下均具有一定的抑菌活性,尤其对炭疽病菌Colletotrichum gossypii表现出较好的抑制活性,在质量浓度25 mg/L下,所有化合物的抑制率均在50%以上,其中化合物 5a、5e、5g、5k、5n和5o 的抑制率在80%以上。     

丁香菌酯(SYP-3375)的设计、合成及杀菌活性

以乙酰乙酸乙酯为起始原料,经烷基化、合环、缩合等反应制得新型化合物(E)-2-[2-(3-正丁基-4-甲基-2氧代-7-色烯基氧)甲基苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯,即丁香菌酯(SYP-3375),其结构经核磁共振氢谱、红外光谱和元素分析确认。生物活性试验结果表明:丁香菌酯在温室盆栽条件下对黄瓜霜霉病和白粉病的防效均低于对照药剂;在田间小区试验中,丁香菌酯对黄瓜霜霉病在有效成分剂量100 g/hm2下的防治效果与对照药剂烯肟菌酯和嘧菌酯相当;对小麦白粉病在有效成分剂量50和200 g/hm2下的防效略低于对照药剂烯肟菌酯或与之相当。初步的毒性数据表明丁香菌酯属低毒化合物。     

N-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)-N′-α-萘乙酰基硫脲的合成及杀菌活性

从α-萘乙酸出发,合成酰基异硫氰酸酯,然后与2-氨基-5-芳基-1,3,4-二唑反应合成了8个新的酰基硫脲类化合物 a～ h。所有化合物的结构均经元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和质谱确认。同时对6种病原菌进行了生物活性测试,结果发现,在50mg/L下,所有目标化合物对黄瓜灰霉病菌Botrytiscinereapers的抑制效果较好,除 a外,其他化合物抑制率都达到80%以上。     

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。     

新型喜树碱类药性分子的合成与杀螨活性

应用三组分“一锅法”合成了一系列新型喜树碱类药性分子 4a~4n、5a~5n 和 7a~7f ,所有目标化合物均经核磁共振氢谱和质谱确证。室内杀螨活性测定结果表明,所有化合物对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus均有不同程度的杀螨活性,其中化合物 4l （LC₅₀:25.93 mg/L）和 7d （LC₅₀:28.16 mg/L）的杀螨活性与喜树碱（LC₅₀:24.55 mg/L）的相当。该研究为进一步开展喜树碱作为先导的新农药设计与研究提供了基础。     

兰州百合不同连作年限土壤中化感物质的检测及其自毒效应的研究

为探讨兰州百合(Lilium davidii var.unicolor)连作障碍的可能机理,收集了兰州百合正茬、连作2 a及连作4 a不同生育期的根际土壤,采用GC-MS技术对不同土壤中的化感物质进行了鉴定,并通过生物试验验证了典型自毒物质对苯二甲酸二辛酯(D)和抗氧剂2246(A)对兰州百合幼苗生长的影响。结果显示:从生长旺盛期兰州百合正茬、连作2 a及4 a土壤中分别鉴定出11、15和19种化合物,收获期鉴定出9、15及17种成分,主要包括:醇类、醛类、酯类、酚酸类及少量萜类化合物。其中,对苯二甲酸二辛酯(D)在不同生育期连作土壤中均存在,抗氧剂2246(A)除收获期正茬土壤外在其余土壤中也均存在,且二者相对含量均较高。生物试验结果表明,0.2 mg·mL~(-1)时,D_(0.2)对兰州百合幼苗生长的综合化感效应(SE)为-0.003,具有抑制效应,A_(0.2)的SE值为0.131,具有促进作用;5.0 mg·mL~(-1)浓度下,D_5和A_5均能抑制兰州百合幼苗的生长,SE值分别为-0.489和-0.040,对苯二甲酸二辛酯的抑制效应更强;共施条件下,D_(0.2)A_5和D_5A_5混合液仍能抑制兰州百合幼苗生长,但未体现出2种成分单施时的抑制协同效应;D_5A_(0.2)混合液表现出抑制作用,D_(0.2)A_(0.2)表现出促进作用,体现了2种成分单施时相反作用的叠加效应。     

基于丁香酚的异(口恶)唑啉类化合物的设计合成及抑菌活性

为了探索新型异齅唑啉类化合物作为杀菌剂候选化合物开发的潜力,本研究以廉价易得的芳香醛类化合物为原料制备了32个氯代肟类化合物,通过其与天然产物丁香酚的1,3-偶极环加成反应和后期官能团化反应,制备了35个异齅唑啉类化合物 ( D1 ~ D32 , E1 ~ E3 ),其中34个为新化合物。所有化合物的结构均经过液相色谱-电喷雾质谱 (LC-ESI-MS)、核磁共振氢谱 (1H NMR) 及元素分析确认。初步抑菌活性测试结果表明:多数目标化合物对油菜菌核病菌、水稻纹枯病菌、番茄早疫病菌和辣椒疫霉病菌具有较好的抑菌活性,其中化合物 D26 对油菜菌核病菌的活性最高,有效抑制中浓度 (EC₅₀) 为14.3 mg/L,具有进一步研究的价值。     

O-酰基化丝氨酸的合成及其对樱桃番茄乙烯合成量和果实硬度的影响

通过L-丝氨酸与不同的酰氯在室温下反应,合成了8个未见文献报道的乙烯合成抑制剂O-酰基化丝氨酸（2a~2h）,其结构通过核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱确证。以氨乙氧乙烯基甘氨酸（aminoethoxyvinylglycine,AVG）为阳性对照,测定了目标化合物对樱桃番茄Lycopersivon esculentum Mill.乙烯合成量和果实硬度的影响,同时运用分子对接的方法分析了目标化合物与番茄1-氨基环丙烷羧酸（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid, ACC）合成酶（ACS, 1IAY）可能的结合模式。结果显示:大部分目标化合物具有延缓樱桃番茄果实软化和抑制乙烯合成的作用,其中化合物2c和2h效果较为突出。用2c和2h处理番茄后第5天,与空白对照相比,果实硬度分别提高27.62%和40.04%,均与AVG处理无显著性差异;2c和2h对乙烯合成量的抑制率分别达71.89%和53.28%,其中2c处理的抑制效果显著优于AVG处理。分子对接方法分析结果表明:化合物2c与番茄ACS酶活性空腔的氨基酸残基有较好的相互作用,2c的羧基可与Ala54和Arg412的氨基形成氢键,从而占据ACS酶的活性空腔。O-酰基化丝氨酸类化合物结构简单,容易获取,对乙烯合成抑制剂的开发具有推动作用。     

Development of a semi-selective medium for isolation of <Emphasis Type="Italic">Xanthomonas campestris</Emphasis> pv<Emphasis Type="Italic">. musacearum</Emphasis> from banana plants

Banana Xanthomonas wilt, caused by Xanthomonas campestris pv. musacearum, is a new threat to banana cultivation in eastern Africa. The causal bacterium grows slowly in culture and is easily overgrown by contaminants. A selective culture medium for isolation of X. c. pv. musacearum will facilitate disease study. A medium that suppressed saprophytic growth and possessed diagnostic characters for the pathogen was developed. Various carbon sources were tested with two isolates of X. c. pv. musacearum, and sucrose was selected as main carbon source. The susceptibility of X. c. pv. musacearum and other bacterial strains was tested with 29 different antibiotics. Cephalexin and cycloheximide had no effect on X. c. pv. musacearum but cephalexin inhibited most of the saprophytes and cycloheximide inhibited the fungal contaminants. Based on these studies, we have developed a semi-selective medium YTSA-CC containing yeast extract (1%), tryptone (1%), sucrose (1%), agar (1.5%), cephalexin (50 mg l⁻¹) and cycloheximide (150 mg l⁻¹), pH 7.0. The pathogen X. c. pv. musacearum was easily identified as yellowish, mucoid and circular colonies on YTSA-CC medium. This simple semi-selective medium was effective for isolation of X. c. pv. musacearum from infected banana tissues and soil, and it should be a valuable tool in ecological and epidemiological studies.     

含5-苯基2-呋喃环的3(2H)哒嗪酮类衍生物的合成与生物活性(I)(英文)

为探索新的农药先导化合物,经取代苯基呋喃甲酰氯与5-肼基-3(2H)哒嗪酮反应,得到15个未见文献报道的含呋喃环3(2H)哒嗪酮类化合物,其结构均通过了红外光谱、核磁共振氢谱和元素分析确认。初步生物活性测定结果表明,目标化合物具有良好的杀菌活性,但杀虫活性较弱。其中化合物3k在50 mg/L时对灰霉病菌的抑制率为86.29%±1.51%,与对照药剂腐霉利相当。初步的构效关系研究结果显示,苯环上取代基的种类和位置对杀菌活性有重要影响。     

新型N-芳基-2-((5-((4,6-二甲基嘧啶-2-基)硫甲基)-1,3,4-噻二唑-2-基)硫)乙酰胺类化合物的合成及杀菌活性

为寻找新型杂环活性化合物,通过活性亚结构拼接,以硫脲和乙酰丙酮为起始原料合成4,6-二甲基嘧啶-2-硫醇,随后经酯化、肼化、环化和缩合反应,设计并采用微波辅助合成了10个新型N-芳基-2-（（5-（（4,6-二甲基嘧啶-2-基）硫甲基）-1,3,4-噻二唑-2-基）硫）乙酰胺类化合物,其结构通过核磁共振氢谱和碳谱、红外光谱、质谱及元素分析确认。初步生物活性测试结果表明,在50 mg/L下,大部分目标化合物对植物病原真菌具有一定的抑制活性,其中化合物8h对黄瓜炭疽病菌Colletotrichum orbiculare的抑制率达77.3%。     

2-噻唑酰氨基环己烷基磺酰胺的合成与杀菌活性

为进一步研究环烷基磺酰胺类化合物的杀菌活性与构效关系,在前期工作基础上,合成了11个未见文献报道的2-噻唑酰氨基环己烷基磺酰胺类化合物 ( 7a ~ 7k ),其结构均经1H NMR、13C NMR、质谱和元素分析确证。分别采用菌丝生长速率法、黄瓜活体叶片法、孢子萌发法和番茄活体盆栽法对目标化合物进行了生物活性测定。结果表明:目标化合物对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea表现出较好的抑制活性,其中化合物 7a 和 7c 在10 mg/L下对番茄灰霉病菌孢子萌发的抑制率分别为90%和67%;在200 mg/L 施药剂量下,对活体黄瓜叶片、番茄叶片和番茄花上灰霉病的防治效果,化合物 7a 分别为75%、78%和30%,化合物 7c 分别为78%、62%和44%,均优于对照药剂腐霉利,有进一步研究的价值。     

含咪唑啉酮结构的吡唑类对羟基苯基丙酮酸双加氧酶抑制剂的除草活性及选择性研究

对羟基苯基丙酮酸双加氧酶（HPPD）是一种重要的除草剂作用靶标。为了发现具有高活性和高选择性的新型HPPD抑制型除草剂,对前期合成的23个含咪唑啉酮结构单元的吡唑类衍生物（2A~2W）进行了深入的生物活性评价和构效关系研究,比较了它们对拟南芥HPPD（AtHPPD）和人源HPPD（hHPPD）抑制活性的差异,从酶水平上总结了该类化合物的结构-活性关系和种属选择性规律,从活体植株水平研究了它们的除草活性。结果表明:部分化合物表现出良好的除草活性和作物安全性,其中化合物2E和2G在150 g/hm2剂量下对荠菜、繁缕、小藜和棒头草抑制活性达到80%以上,且其对作物的安全性也明显优于商品化除草剂硝磺草酮。此外,化合物2P在酶水平上的选择性倍数高达93倍,展示出良好的应用潜力。