羟丙基-β-环糊精对烯丙菊酯的增溶作用及其包合物的表征

为了开发水溶性好、运输方便、对环境威胁小的高效拟除虫菊酯的控制释放制剂,研究了羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)对烯丙菊酯的包合作用。通过相溶解度图法研究了HP-β-CD对烯丙菊酯的增溶作用,并用共蒸法制备了烯丙菊酯/HP-β-CD包合物,经差示扫描量热法(DSC)、红外光谱法(IR)、热重分析法(TG)和核磁共振法(NMR)对其结构进行了表征。结果表明:HP-β-CD对烯丙菊酯有明显的增溶作用,相溶解度曲线为线性AL型,烯丙菊酯与HP-β-CD形成了物质的量之比为1:1的包合物;DSC和TG分析均证明了该包合物的形成,IR和NMR分析显示烯丙菊酯的五元环部分已深入HP-β-CD空腔内部,且重心位于内腔H-5附近。     

竹红菌甲素及其环糊精包合物稳定性与抑菌活性研究

为解决竹红菌甲素(HA)做为光活化农药易降解与难溶于水的瓶颈问题,本文通过振荡培养法制备竹红菌甲素羟丙基-β-环糊精包合物水溶液(HA-HP-β-CD),采用紫外分光光度法测定HA乙醇水溶液(HA-E-W)与HA-HP-β-CD中HA的稳定性;菌丝生长速率法测定两者抑菌率。结果表明,水、氧气和光照均能促进HA降解,环糊精包合能显著提高HA的抑菌率与光热稳定性。26℃、12000 Lx光照处理10 h,HA乙醇溶液(HA-E)、HA-E-W与HA-HP-β-CD中HA保留率分别为92.1%、39.0%与83.6%;HA-E-W去除氧气后HA保留率达99.6%。黑暗条件下26与50℃处理10 h后,HA-E-W中HA保留率分别为94.9%与57.1%,而50℃处理10 h后,HA-HP-β-CD中HA保留率可达95.3%。26℃、12000 Lx处理6 d,浓度10 mg/L的HA-HP-β-CD对苹果腐烂病菌和山核桃干腐病菌的抑菌率分别为93.1%和37.3%,均极显著高于HA-E-W对两种病原菌的抑菌率68.7%和25.4%。可见,环糊精包合是HA绿色农药制备的一种有效方式。     

两种高水溶性β -环糊精衍生物对甲基对硫磷的增溶和光催化降解作用

研究了两种β-环糊精的衍生物甲基-β-环糊精(MCD)和羟丙基-β-环糊精(HPCD)对甲基对硫磷的增溶作用和对紫外光降解的影响。结果表明:MCD和HPCD能增强甲基对硫磷的水溶性,在25℃下,20 g/L的MCD和HPCD溶液中,甲基对硫磷溶解度比在纯水中分别提高了21.91和17.92倍;另外,3 g/L、6 g/L MCD和HPCD分别处理的甲基对硫磷,其光降解速率分别加快了4.87~6.85倍。增溶作用和光敏效应主要是由于MCD和HPCD与甲基对硫磷形成包合物引起的。     

β- 环糊精及其衍生物与毒死蜱包合物的制备及表征

为进一步探索环糊精(Cyclodextrins,CDs)在农药高效利用、环境保护等领域应用的可行性,根据相转移作用原理,采用共沉淀法,经过滤、干燥制备出毒死蜱与 β -环糊精( β- CD)、羟丙基- β- 环糊精(HP- β- CD)、甲基- β- 环糊精(Me- β- CD)的固体包合物。分别采用紫外光谱法、差示热分析和红外光谱法对包合中间产物、3种液态及固态包合物进行物相鉴别。结果显示:该体系内形成了包合比(摩尔比)为1∶ 1的包合物,且包合常数大小依次为K β- CD = 33.33 L/mol、KHP- β- CD = 343.80 L/mol和KMe- β- CD =461.63 L/mol;获得的包合物均显示出不同于毒死蜱的光谱特征。室内药效试验结果显示,包合物毒死蜱- β- CD、毒死蜱-Me- β- CD和毒死蜱-HP- β- CD对花生大田蛴螬Holotrichia parallela Motschulsky的致死中浓度依次为16.09、 10.78 和12.28 μ g/mL,杀虫性能优于毒死蜱原药。表明 β- CD、HP- β- CD 和Me- β- CD与毒死蜱均可形成稳定包合物,且所得包合物具有良好的杀虫效果。     

梨小食心虫性诱剂和β-环糊精包合物的制备与表征

为了研发环境友好、缓慢释放、具有水溶性的昆虫性诱剂控制释放剂,本研究以梨小食心虫性诱剂的主要成分顺-8-十二碳烯醇乙酸酯(Z8-12:Ac)为研究对象,通过磁力搅拌法制备Z8-12:Ac与β-环糊精(β-CD)包合物;采用薄层色谱和傅里叶红外光谱法检验包合物的形成;正交试验设计确定最佳包合条件。结果表明:最佳包合条件是以水为溶剂、β-CD的质量浓度为0.044 g/m L、m(Z8-12:Ac)∶m(β-CD)=0.20∶4.0、包合反应温度为60℃和反应时间为5 h。研究结果可为研发高性能性诱剂产品以及田间应用技术提供参考。     

烯效唑-β-环糊精包合物的制备、表征及其生物活性

通过饱和溶液法制备了烯效唑- β -环糊精包合物(uniconazole- β -CD,简称UCZ- β -CD),以丙酮、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为客体分子的溶剂,包合条件:n (β -CD)∶ n (UCZ)为 1∶ 1和2∶ 1,室温下800 r/min搅拌反应4 h。制备的包合物用UV光谱、XRD谱和 1H NMR谱进行表征,并通过相溶解度分析,确定了包合常数为2 528.5 M-1。采用粒度分析和水中释放行为研究评价了包合物在水中的分散性和释放效果;并用水稻幼苗点滴法测定了包合物的生物活性。结果表明,以丙酮作为客体溶剂且主-客体摩尔比1∶ 1制备的UCZ- β -CD具有更佳的释放效果和更高的生物利用率。     

基于避蚊胺/β-环糊精/O-羧甲基壳聚糖亲水性纳米胶囊载药及缓释性能研究

为了改善避蚊胺（diethyltoluamide,以下简称DEET）在水中的溶解度,首先采用饱和溶液法制备了避蚊胺/β-环糊精（diethyltoluamide/β-cyclodextrin,以下简称DEET/β-CD）包合物,其结构通过差示扫描量热仪（DSC）和X-射线衍射仪（XRD）表征;再采用离子交联法,以氯化钙为交联剂,制备了避蚊胺/β-环糊精/O-羧甲基壳聚糖（diethyltoluamide/β-cyclodextrin/O-carboxymethyl chitosan,以下简称DEET/β-CD/O-CMC）亲水性纳米胶囊,用紫外-可见分光光度计（UV）、激光粒度分析仪和扫描电子显微镜（SEM）考察其理化性质;最后,考察包合物和纳米胶囊的缓释性能。结果表明:DEET与β-CD以物质的量之比1:1进行了包合,β-CD的加入使DEET的溶解度增加约27倍,该纳米胶囊的包封率为（79.93±2.08）%,载药量为（12.11±0.09）%,纳米胶囊呈椭圆形,平均粒径为（230.50±11.34）nm,Zeta电位为（–19.08±0.99）mV,PDI为0.055。在Tris-HCl（pH=7.4）缓冲液中释放试验显示,DEET/β-CD/O-CMC亲水性纳米胶囊比DEET/β-CD包合物有更好的缓释性能,24 h累积释放率分别为27.04%和38.10%。     

联苯菊酯-β-环糊精包合物的制备及其光谱研究

控制释放剂是农药制剂新的发展方向,为了开发对生态与环境有益,储运安全性高,药效好,节省溶剂的高效拟除虫菊酯的控制释放制剂,研究了 β -环糊精( β -CD)对联苯菊酯的包合作用。采用液相法制备了联苯菊酯- β -CD包合物,并通过紫外光谱(UV)、差示扫描量热分析(DSC)、红外光谱(IR)及核磁共振(1H NMR)等分析方法对其结构进行了表征。通过UV和DSC确定了包合物的形成,用等物质的量连续变化法确定了包合物中联苯菊酯与 β -CD最大包合比为1∶ 1; 经IR和1H NMR分析推测:联苯菊酯- β -CD包合物是一种靠疏水作用和分子间作用力结合的超分子结构,包合过程未产生新化学键,包合作用对联苯菊酯的结构未产生影响,包合物是由联苯菊酯的苯环端从 β -CD的较大端进入 β -CD的空腔而形成的。     

鬼臼毒素4β含硫衍生物的 合成及其拒食活性

为研究鬼臼毒素类化合物结构与杀虫活性的关系,在前期研究基础上设计合成了3个4β-硫酯-4-脱氧鬼臼毒素、2个4β-硫醚-4-脱氧鬼臼毒素及4β-巯基-4-脱氧鬼臼毒素共6个未见文献报道的化合物。其结构经IR、MS、1H NMR和元素分析确证。采用小叶碟添加法测试了化合物对3龄粘虫Mythimna separate幼虫的拒食活性,结果表明:4β-巯基-4-脱氧鬼臼毒素的活性最高,24和48 h 的AFC50(拒食中浓度)分别为164.6 和248.1 mg/L,分别是母体化合物鬼臼毒素活性的5.8和 3.0倍。引入硫醚及硫酯后活性均降低。     

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。     

己唑醇的光化学降解

以低压汞灯为光源研究了己唑醇在溶液中的光化学降解。结果表明,在365 nm紫外光照射下,己唑醇在正己烷中很稳定,说明己唑醇在自然光下难以降解;在254 nm光照下己唑醇在丙酮、水、甲醇、乙酸乙酯、正己烷中发生光解,不同溶剂中的光解速率为:甲醇>正己烷>乙酸乙酯>水>丙酮。FeCl3、H2O2、FeCl3-H2O2、β-环糊精等光催化剂能加快己唑醇在紫外光下的降解,在本研究条件下,其催化能力为FeCl3-H2O2>β-环糊精>H2O2>FeCl3。对降解机理进行分析,认为己唑醇在溶液中是通过产生羟基自由基(HO·)而发生光解的。     

2-(4-芳基噻唑-2-基)-3-羟基丙烯腈类化合物的合成及其生物活性

为了寻找新的含2-噻唑基丙烯腈结构的先导化合物,利用2-(4-芳基噻唑-2-基)乙腈与酰氯在吡啶或氢化钠存在下反应,合成了9个2-(4-芳基噻唑-2-基)-3-羟基丙烯腈类化合物,其中8个为新化合物,利用1H NMR、MS和元素分析对其结构进行了表征。初步的生物活性测定结果表明,部分化合物在供试浓度下具有一定的杀虫、杀菌活性,其中化合物 5f 在100 mg/L下对棉花枯萎病菌Fusarium oxysporium的抑制率超过90%,化合物 5e 在250 mg/L下对蚕豆蚜Aphis fabae的致死率达95%。毒力测定结果表明, 5e 对蚕豆蚜的活性优于对照化合物2- -3-羟基-3- 丙烯腈( 6 )。     

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。     

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%。     

双呋喃二氢沉香呋喃醚类衍生物的合成及其杀虫活性

以苦皮藤Celastrus angulatus Max.提取物水解产物中的1β,2β,4α,6α,8β,9α,12-七羟基-β-二氢沉香呋喃为起始原料,与甲磺酰氯(MsCl)反应后,得到一结构新颖的双呋喃二氢沉香呋喃甲磺酸酯(Ⅱ),并设计合成了8个新的双呋喃二氢沉香呋喃醚类衍生物 2.1~2.8 ,其结构经核磁共振谱、质谱等方法鉴定。初步的杀虫活性测定结果表明:化合物 2.1~2.8 对粘虫Mythimna separata 3龄幼虫具有较强的胃毒活性,其中烯丙基醚和正丁基醚衍生物( 2.5和2.6 ) 在20 mg/mL的浓度下对粘虫3龄幼虫的校正死亡率分别为66.7 %和50.0 %。     

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%。     

基于Fe3O4/ZrO2磁性纳米颗粒选择性富集-电感耦合等离子体发射光谱法检测蔬菜中痕量有机磷研究

研究了磁性纳米微粒Fe3O4(核)/ZrO2(壳)(以Fe3O4@ZrO2表示)对有机磷(OPs)农药的选择性吸附性能。利用其富集水相中的OPs并在外加磁场下分离,采用氢氧化钠洗脱,建立了采用纳米Fe3O4@ZrO2磁性分离富集-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法测定蔬菜中痕量OPs的新方法。以甲胺磷为OPs模拟物,考察了Fe3O4@ZrO2的用量、吸附时间、洗脱剂种类、浓度和共存物质等因素对OPs分离富集效率的影响。结果表明:在pH =7.0时,选用0.5 g Fe3O4@ZrO2富集200 mL含0.1 mg/L的甲胺磷水样,振荡2 h后,甲胺磷可被Fe3O4@ZrO2完全富集,经10 mL 1 mol/L的氢氧化钠洗脱1 h,采用ICP-AES法测定,对OPs的检测限(3 σ )可达4.4 μ g/L。样品添加回收率在99% ~115%之间,相对标准偏差为3.5% ~7.8%(n=4)。由于用ICP-AES法测定蔬菜中的OPs时,蔬菜中的蛋白、色素、纤维等基质几乎无干扰,因而省去了用有机溶剂萃取的过程。由于Fe3O4@ZrO2对OPs的富集倍数可达20~100倍,使得该方法的检测限低于常规气相色谱法,且可用于热稳定性差、无紫外吸收的OPs分析。该方法简单准确、精密度好,可以满足蔬菜表面痕量OPs残留的分离和测定。     

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%。     

新型喹唑啉-4(3H)-酮Schiff碱的合成及生物活性

为探索具有高杀菌活性的新型喹唑啉酮类先导化合物,以4-氯-2-氨基苯甲酸为起始原料,经重氮化、叠氮化、酯化等系列反应,得到17个未见文献报道的喹唑啉-4(3H)-酮Schiff碱类化合物。所有目标化合物的结构均经IR、1H NMR、MS及元素分析确证。初步生物活性测定结果表明,目标化合物表现出一定的杀菌活性,特别是对芒果褐色蒂腐病菌Phomopsis mangiferae Ahmad活性较好。化合物7-氯-3-(2,4-二氯-苯基)亚氨乙基-2-苯氨基喹唑啉-4(3H)-酮 (7e) 在 100 μg/mL 时,对橡胶棒孢霉叶斑病菌Corynespora cassiicola Wei和芒果褐色蒂腐病菌Phomopsis mangiferae Ahmad的抑制率分别为26.21%±1.11%和98.18%±1.07%,与对照药剂百菌清(25.64%±1.31%和100%)相当。初步的构效关系表明,吸电子基团有利于提高目标化合物的杀菌活性。     

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。