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。     

含三氟甲基异噁唑啉类化合物的合成及杀虫活性

以取代α-三氟甲基苯乙烯和取代的肉桂醛肟为原料,经过1,3-偶极环加成反应,合成了16个未见文献报道的含三氟甲基异噁唑啉结构的目标化合物,其结构经1H NMR和LC-MS确认。初步杀虫活性测试结果表明:在500 mg/L下,大部分目标化合物对斜纹夜蛾Prodenia litura和粘虫Mythimna sepatara具有一定的杀虫活性,其中ZJ11对粘虫的致死率达100%,即使在100 mg/L下,其致死率仍达80%。     

氯康唑类似物的合成及抑菌活性

为了发现更多抑菌活性优于抗菌药物盐酸氯康唑的化合物,在盐酸氯康唑的结构基础上,设计、合成了其类似物,并进行了抑菌活性测定。以芝麻酚为原料,经过酰化、1,2,4-三氮唑基团的引入以及醚化3步反应,合成了19个新型氯康唑类似物4a~4s。所有目标化合物的结构均经过1H NMR、13C NMR和ESI-MS等确认。采用抑制菌丝生长速率法测定了目标化合物对水稻稻瘟病菌、番茄早疫病菌、马铃薯干腐病菌、玉米弯孢病菌、烟草赤星病菌、小麦赤霉病菌和棉花枯萎病菌7种植物源病原真菌的抑制活性,并进一步测定了部分化合物的EC50值。结果显示,在50 μg/mL时,大多数目标化合物对供试菌株表现出不同程度的抑制作用。其中,化合物4d和4m对番茄早疫病菌的EC50值分别为6.28和4.61 μg/mL,4m对烟草赤星病菌的EC50值3.58 μg/mL,与对照药剂腈菌唑（对番茄早疫病菌和烟草赤星病菌的EC50值分别为1.63和1.05 μg/mL）在同一数量级,具有开发为新型抗菌药物的潜能。     

异香豆素噁二唑类化合物的合成及除草活性

为了寻找具有较高除草活性的异香豆素类化合物,设计合成了16个新型异香豆素噁二唑类化合物4a～4p,其结构均经核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱确证。初步除草活性测定结果表明,部分目标化合物在500 mg/L下对马唐Digitaria sanguinalis L.和反枝苋Amaranthusretroflexus L.具有一定的除草活性,其中化合物4j（4-[5-（4-氯-苯基）-[1,2,4]二唑-3-基]-3-己基-6,7-二甲氧基异香豆素）的活性最好,对马唐和反枝苋的致死率分别为64%和62%。     

2-取代苯并咪唑类化合物的合成及其抑菌活性

以甲基酮、草酸二乙酯或草酸二甲酯、盐酸羟胺和水合肼为原料,通过缩合、环合、水解等反应,将取代吡唑环、异 NFDA1 唑环引入苯并咪唑的2位,设计合成了13个未见文献报道的2-取代苯并咪唑类衍生物,其结构经红外、电喷雾串联质谱(ESI-MS)和核磁共振氢谱确证。初步生物活性测试结果表明,在100 mg/L质量浓度下,所有目标化合物对6种供试病原菌均具有一定的抑菌活性,其中2-吡唑取代的化合物 2a~2d 对苹果炭疽病菌Glomerella cingulata的抑制率在80%以上,2-异 NFDA1 唑取代的化合物 4a 对番茄早疫病菌 Alternaria solani 、苹果炭疽病菌和水稻稻瘟病菌 Magnaport hegrisease 的抑制率达100%。     

新吡唑啉类化合物的分子设计、合成及生物活性

设计并合成了10个未见文献报道的标题化合物,其化学结构经元素分析、1H NMR和GC-MS分析确认。初步生物活性测试结果表明,部分化合物显示出较好的杀菌活性。     

5-甲基异噁唑-4-甲酸肟酯衍生物的合成及抑菌活性

异噁唑是具有较好活性的五元杂环,本文设计并合成了15个5-甲基异噁唑-4-甲酸肟酯类新化合物,利用核磁氢谱、核磁碳谱和高分辨质谱对其结构进行确证,并测试了其对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani、苹果树腐烂病菌Valsa mali和小麦全蚀病菌Gaeumannomyces graminis的离体抑菌活性。结果表明,在50μg/mL下,目标化合物对供试病原菌均有一定的抑菌活性,其中化合物5g对番茄灰霉病菌的抑制活性优于先导化合物L1和肟菌酯,EC₅₀值为1.95μg/mL。     

姜黄素异噁唑和吡唑衍生物的合成及杀螨活性

为了寻求和开发新的基于天然产物的杀螨剂,在明确姜黄素具有杀螨活性,且其结构中的双羰基并非杀螨活性关键基团的基础上,设计并合成了15个姜黄素异噁唑和吡唑衍生物,其结构均经红外光谱、核磁共振氢谱和质谱分析确认。生物活性测定结果表明:几乎所有的目标化合物对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus和柑橘全爪螨Panonychus citri均表现出了比先导化合物姜黄素更优异的触杀活性,其中化合物 4和11 的活性最为突出。处理48 h后,化合物 4 对朱砂叶螨和柑橘全爪螨的LC50值分别为333.0和156.0 mg/L,其毒力是姜黄素的6.35和4.56倍, 11 的LC50值分别为478.4和144.7 mg/L,毒力是姜黄素的4.42和4.92倍;相应地处理72 h后, 4 的LC50值分别为115.0和84.9 mg/L,其毒力是姜黄素的5.02和1.43倍, 11 的LC50值分别为91.0和68.7 mg/L,毒力是姜黄素的6.35和1.77倍。化合物 4和11 可作为进一步开发研究的具有杀螨活性的候选化合物。     

姜黄素异噁唑和吡唑衍生物的合成及杀螨活性

为了开发基于天然产物的新型杀螨剂,以胡椒碱为先导化合物,设计并合成了26个含1,3,4-噁二唑杂环的胡椒碱类衍生物 8a ~ 8z ,并经核磁共振氢谱 (或碳谱)、红外光谱和高分辨质谱确证其结构。化合物 8g 通过X-射线单晶衍射确定其空间构型。采用玻片浸渍法测定了系列化合物对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus Boisduval雌成螨的触杀活性。结果表明：化合物 8m (LC₅₀：0.41 mg/mL)、 8r (LC₅₀：0.36 mg/mL) 及 8u (LC₅₀：0.32 mg/mL) 表现出良好的杀螨活性,其活性分别为胡椒碱 (LC₅₀：15.64 mg/mL) 的38.1、43.4及48.9倍,且化合物 8u 在0.3 mg/mL质量浓度下对朱砂叶螨有较好的室内防治效果,施药后第5天的防治效果为61.8%。构效关系分析发现：在胡椒碱C2位引入1,3,4-噁二唑杂环有利于提高其杀螨活性,且杀螨活性与噁二唑苯环上的取代基密切相关。     

新型含1,2,4-噻二唑环的甲氧丙烯酸酯类化合物的合成及抑菌活性

设计合成了14个含1,2,4-噻二唑环的甲氧丙烯酸酯类新化合物,其结构经红外、电喷雾串联质谱(ESI-MS)和核磁共振氢谱确证。生物活性测定结果表明,化合物 7j、7k、7m、7n 在 100 mg/L质量浓度下对小麦赤霉病菌等6种供试病原菌均有较高抑菌活性, 其中7i 对小麦赤霉病菌Fusarium graminearum的抑菌率为100%。     

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。     

橙酮类似物的合成及抑菌活性

以芝麻酚和芳香醛为主要原料,经傅-克酰基化、关环和羟醛缩合反应,设计合成了14个未见文献报道的橙酮类似物,其结构均经1H NMR、MS和IR确证。初步抑菌活性测定结果表明:在100 mg/L下,所有目标化合物对7种供试病原菌均有不同程度的抑制作用,其中化合物 3a、3b、3c和3d 对番茄灰霉病菌Botrytis cirerea的抑制率达到100%, 3g 对小麦赤霉病菌Fusarium graminearum、玉米弯孢叶斑病菌Curvulavia lunata、棉花枯萎病菌Fusarium oxysporum vasinfectum、水稻稻瘟病菌Magnaporthe grisea的抑制率均大于80%, 3m 对马铃薯干腐病菌Fusarium solani和玉米弯孢叶斑病菌的抑制率分别为100%和83.8%。     

含苯基吡啶基团的肟醚乙酸酯类化合物的合成与抑菌活性

以3-羟基苯硼酸和取代含溴吡啶为原料,经Suzuki偶联和亲核取代两步反应合成了24个未见报道的含苯基吡啶基团的肟醚乙酸酯类化合物,其结构均通过1H NMR、ESI-MS和IR确证。初步生物活性测定结果表明,大部分目标化合物具有一定的抑菌活性,其中化合物5i、5r、5t在50 mg/L下对黄瓜霜霉病菌的抑制率达到80%。说明此类化合物具有作为杀菌剂先导进行进一步结构优化的潜力。     

含肟醚并取代异 NFDA1唑环的氨基甲酸酯类化合物的合成及生物活性

为寻找具有优异生物活性的氨基甲酸酯类化合物,根据活性亚结构拼接原理,将取代异 NFDA1 唑和肟醚基团引入多菌灵结构中,以取代苯甲醛 (1) 和2-氯苄胺(3) 为起始原料,经多步反应设计合成了10个未见文献报道的含肟醚并取代异 NFDA1 唑的氨基甲酸酯类化合物,其结构经 1H NMR 和 MS 确证。初步生物活性测定结果表明,部分目标化合物不仅具有一定的杀菌活性,同时还具有较好的除草活性。其中,活体盆栽试验结果表明,化合物11b对黄瓜霜霉病Pseudoperonospora cubensis 的相对防效为90%,对黄瓜白粉病Sphaerotheca fuliginea 的相对防效达95%,低于对照药剂多菌灵;除草活性皿测法表明,化合物11c和11j 200 mg/L下对靶标作物的根、茎抑制率均达80%以上,与对照药剂异丙酯草醚活性相当。盆栽法表明,150 g/hm2下,化合物11c和11j对繁缕Stellaria media苗前和苗后的抑制率均在70%以上,低于异丙酯草醚。此类化合物的构效关系有待进一步研究。     

苯甲酰脲类化合物的合成及杀虫活性

对2-氨基-5-芳基-1,3,4- 口 恶 二唑的合成进行了深入研究,找到了一种基于HBr-H2O2 体系的绿色合成新方法,并以此为中间体,合成了18个未见报道的苯甲酰脲类目标化合物,所有化合物均通过核磁共振、高分辨质谱、红外光谱的分析鉴定。生物活性测试结果表明,在500 mg/L浓度下该系列目标化合物均未表现出显著的杀虫活性。     

取代双吡唑类化合物的合成及杀虫活性

以3-氯苯肼盐酸盐( 1 )和1,1,3,3-四甲氧基丙烷( 2 )为起始原料,经环化、Vilsmeier反应得1-(3-氯苯基)-1H-吡唑-4-甲醛( 4);(4 )与3-三氟甲基苯乙酮( 5 )经Claisen-Schmidt缩合反应得取代芳基烯酮类化合物( 6 ),再与水合肼发生环化反应得3-(3-三氟甲基苯基)-5-(3-氯苯基-1H-吡唑)-4,5-二氢吡唑( 7),其与取代异氰酸酯 作用,制得15个未见文献报道的结构新颖的取代双吡唑类化合物。利用核磁共振氢谱(1H NMR)和质谱(MS)对其结构进行了表征。初步生物活性测定结果表明,在 500 mg/L 质量浓度下,部分化合物对小菜蛾Plutella xylostella的致死率达100%,而对苜蓿蚜Aphis medicaginis、稻褐飞虱Nilaparvata lugens、朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus均无杀虫活性。     

3-丙烯酰胺类化合物的合成及杀虫活性

以3,4-亚甲二氧基苯酚(芝麻酚)为原料,经醚化、Vilsmeier反应、Horner反应、酰胺化等步骤制备了12个未见文献报道的3-(3,4-亚甲二氧基-6-烷氧基)丙烯酰胺类化合物,所有化合物的结构均经红外光谱、质谱、1H NMR确证。初步的杀虫活性测试结果表明:化合物 5a~5l 对粘虫3龄幼虫均有一定的杀虫活性,其中化合物 5h和5j 在150 mg/L质量浓度下对粘虫3龄幼虫的校正死亡率分别为50.0%和66.7%。     

四唑啉酮衍生物的除草活性及代谢研究进展

四唑啉酮衍生物在医药、农药和材料领域具有广泛的研究和应用价值,特别是在除草活性方面。对两类四唑啉酮衍生物的研发过程、除草活性和代谢方面的研究进展进行了综述,对其发展趋势和应用前景进行了展望。     

1-甲基-3-二氟甲基吡唑酰胺类化合物的合成及抑菌活性

以1-甲基-3-二氟甲基吡唑-4-甲酸为原料,经过1-甲基-3-二氟甲基吡唑-4-甲酰氯与相应的氨基苯并杂环类、芳胺类化合物反应,得到了14个未见文献报道的吡唑-4-甲酰胺类化合物(6a~6g、7a~7g),其结构均通过1H NMR、MS和IR表征。抑菌活性测试结果表明,在100 mg/L下,目标化合物对供试植物病原菌均有不同程度的抑制作用,其中7a~7g的抑菌活性较高,部分对苹果炭疽病菌的抑制率在90%以上。     

香豆素肟酯衍生物的合成及抑菌活性

为发现具有高抑菌活性的肟酯类化合物, 结合本课题组前期研究, 设计并合成了18个新型香豆素肟酯衍生物, 并对抑菌活性及构效关系进行了研究。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、苹果树腐烂病菌和水稻纹枯病菌均表现出一定的抑制活性, 其中化合物 4n 对番茄灰霉病菌和水稻纹枯病菌的EC₅₀值分别为4.44 μg/mL和3.65 μg/mL,表现出比香豆素和肟菌酯更优或相似的活性。