基于丁香酚的异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(~1HNMR)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(EC_50)为14.3 mg/L,具有进一步研究的价值。     

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-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%。     

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%。     

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。     

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。     

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。     

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。     

含肟酯的吡唑衍生物的合成及其抑菌活性

为发现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17个新型含肟酯的吡唑衍生物,结构经1H NMR、13C NMR及高分辨质谱分析确证,化合物7q的结构经单晶衍射确证.抑菌活性测定结果表明,目标化合物在50μg/mL下对苹果树腐烂病菌Valsa mali、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerot...     

齐墩果酸肟醚类化合物的合成及杀菌活性

为了开发潜在的氨基葡萄糖-6-磷酸合成酶（GlmS）抑制剂和杀菌剂,设计并合成了30个齐墩果酸肟醚类化合物,其中29个为新化合物,其结构均经1H NMR、13C NMR和高分辨质谱确证。采用Elson-Morgan法和菌丝生长速率法,分别测定了目标化合物对GlmS的抑制活性和杀菌活性。结果表明:在0.35 mmol/L下,大部分目标化合物对GlmS表现出一定的抑制活性,其中,化合物A-01、A-02、A-04、C-04和C-05对GlmS的抑制率在30%左右;部分化合物在50 μg/mL下对油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum（Lib.）de Bary、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea Pers. 和稻瘟病菌Pyricularia oryzae Cav. 具有较好的杀菌活性,其中,化合物A-01、A-02、A-04、A-05和B-02对油菜菌核病菌的抑制率在88%左右,具有进一步研究的价值。     

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(Ⅱ)(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-羟基-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,目标化合物表现出良好的杀菌活性,其中化合物3i在50 mg/L时对灰霉病菌和纹枯病菌的抑制率分别为89.16%±1.73%和81.27%±1.38%,与对照药剂腐霉利(88.58%±1.64%和79.62%±1.15%)相当。初步的构效关系结果显示,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%。     

新型含苯并咪唑的(S,S)-2,8-二氮杂双环[4.3.0]壬烷类衍生物的合成及生物活性

通过N-烷基化反应合成了一系列新型含苯并咪唑的(S,S)-2,8-二氮杂双环[4.3.0]壬烷类衍生物,中间体化合物通过环化反应和酰化反应合成得到。所有新型化合物的结构均通过熔点测定、核磁共振氢谱和高分辨质谱确认。生物活性测试结果显示,目标化合物拥有中等的抗植物真菌活性,对东方粘虫Mythimna separata Walker和蚊幼虫Culex pipiens pallens具有中等到良好的杀虫活性。其中化合物6e和6f对油菜菌核Sclerotinia sclerotiorum、马铃薯晚疫Phytophthora infestans、小麦赤霉Fusarium graminearum等真菌具有良好的抗菌活性。化合物6e和6k在200mg/L下对东方粘虫的致死率为100%,化合物6h和6k在2mg/L下对蚊幼虫的致死率为75%。     

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。     

Mixtures of organic amendments and biochar promote beneficial soil microbiota and affect Fusarium oxysporum f. sp. lactucae,Rhizoctonia solani and Sclerotinia minor disease suppression

The use of soil fumigants and fungicides to control soilborne pathogens is reduced due to awareness of their negative drawbacks. Long-term application of such agrochemicals negatively affects soil microbiota and reduces natural soil suppressiveness. We investigated long-term impacts of biochar and not-pyrogenic organic amendment (OAs: manure, alfalfa straw and glucose), on disease suppression compared with conventional management in three pathosystems: Fusarium oxysporum f. sp. lactucae (FOL)–lettuce, Rhizoctonia solani–tomato and Sclerotinia sclerotiorum–lettuce, by conditioning soil for 2 years. Soil analyses included pH, electrical conductivity, organic carbon, total nitrogen, C:N ratio, N-NO₃⁻, N-NH₄⁺, cation exchange capacity, available phosphorus, Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na⁺, fluorescein diacetate (FDA), and total and active limestone. Soil microbiota was characterized by combining BIOLOG EcoPlates with next-generation sequencing of 16S and 18S rRNA genes. Soil amended with OAs generally suppressed disease by S. sclerotiorum and FOL compared to fumigants and synthetic fertilizers. However, the incidence of R. solani infection was lower in soil treated with synthetic fertilizers than soil amended with OAs. EC, pH, C:N, N-NO₃⁻, N-NH₄⁺, FDA and BIOLOG were significantly correlated with disease, depending on pathosystem. Bacterial richness and diversity, presence of some genera like Acidobacteria, Chloracidobacteria, Solibacteres, Anaerolineae, Nitrospira and Deltaproteobacteria were negatively related to disease incidence of FOL and S. sclerotiorum, whereas damping-off caused by R. solani was negatively affected by the presence of Flavobacterium and Chitinofagha. Therefore, we concluded that long-term application of OAs can effectively improve soil suppressiveness and reduce disease incidence against root pathogens, although the effects vary considerably depending upon pathosystem.     

Photoinactivation of Colletotrichum truncatum,Corynespora cassiicola,Sclerotinia sclerotiorum and Rhizoctonia solani in soybean seeds by cationic porphyrins

Grain legume production is of great importance in the world economy, with soybeans being a major agricultural product. Among the main causes of crop losses are diseases caused by pathogens that infect seeds, such as Colletotrichum truncatum, Corynespora cassiicola, Sclerotinia sclerotiorum and Rhizoctonia solani. The fungicides used are not fully effective in controlling these diseases, and new control options are necessary. Photodynamic inactivation (PDI) may be an alternative. PDI consists of the association of a photosensitizer (PS), light and molecular oxygen aimed at the destruction of microbial cells. Porphyrins and their derivatives are aromatic tetrapyrrolic macrocyclic compounds with photosensitizing capacity. The aim of the present study was to evaluate the efficiency of PDI in the photoinactivation of C. truncatum, C. cassiicola, S. sclerotiorum and R. solani, using a mixture of cationic meso-tetra-aryl porphyrins as PS, being the first study to consider this formulation as PS in the photoinactivation of these pathogens. Assays were carried out with soybean seeds artificially inoculated with the different fungi, treated with the PS at 10, 50, 100 and 200 μg/ml and submitted to light under an irradiance of 50 mW/cm². The assays were set up following the blotter test methodology. The evaluations showed significant reductions in the infection rates of the seeds in relation to the controls. The greatest reductions were 46% for C. truncatum, 95.5% for S. sclerotiorum, 87% for C. cassiicola and 92% for R. solani. The results suggest that PDI can be an important alternative to current control methods against these pathogens.     

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。     

Biological control of Pythium,Rhizoctonia and Sclerotinia in lettuce: association of the plant protective activity of the bacterium Paenibacillus alvei K165 with the induction of systemic resistance

The soilborne fungi Sclerotinia sclerotiorum, Rhizoctonia solani and the oomycete Pythium ultimum are among the most destructive pathogens for lettuce production. The application of the biocontrol agent Paenibacillus alvei K165 to the transplant soil plug of lettuce resulted in reduced S. sclerotiorum, R. solani and P. ultimum foliar symptoms and incidence compared to untreated controls, despite the suppressive effect of the pathogens on the rhizosphere population of K165. In vitro, K165 inhibited the growth of S. sclerotiorum and R. solani but not P. ultimum. Furthermore, the expression of the pathogenesis‐related (PR) gene PR1, a marker gene of salicylic acid (SA)‐dependent plant defence, and of the Lipoxygenase (LOX) and Ethylene response factor 1 (ERF1) genes, markers of ethylene/jasmonate (ET/JA)‐dependent plant defence was recorded. K165‐treated plants challenged with P. ultimum showed up‐regulation of PR1, whereas challenge with R. solani resulted in up‐regulation of LOX and ERF1, and challenge with S. sclerotiorum resulted in up‐regulation of PR1, LOX and ERF1. This suggests that K165 triggers the SA‐ and the ET/JA‐mediated induced systemic resistance against P. ultimum and R. solani, respectively, while the simultaneous activation of the SA and ET/JA signalling pathways is proposed for S. sclerotiorum.     

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。     

2-吡啶酰氨基环己烷基磺酰胺的合成与杀菌活性

为了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,对先导化合物进一步展开研究,合成了15个未见文献报道的2-吡啶酰氨基环己烷基磺酰胺类化合物。首先以2-氧代环己烷基磺酰胺为原料,经过还原胺化后得到2-氨基环己烷基磺酰胺;再与取代吡啶甲酰氯反应,得到目标化合物。分别通过菌丝生长速率法与黄瓜活体叶片法测定了目标化合物对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea及其他5种植物病原菌的杀菌活性。结果表明:目标化合物对番茄灰霉病菌表现出较好的抑制活性,其中化合物V-8在离体条件下对番茄灰霉病菌的EC50值为1.41 mg/L,在500 mg/L下的活体防效为79.17%;此外,部分目标化合物在50 mg/L下,对水稻纹枯病菌、水稻稻瘟病菌、大豆根腐病菌、黄瓜绵腐病菌和辣椒疫霉的抑制率高于60%,其中,化合物V-7对黄瓜绵腐病菌的EC50值为2.7 mg/L,其活性高于对照药剂多菌灵（EC50值为4.4 mg/L）,有进一步研究的价值。