芳基脒类化合物的合成与农用抑菌活性研究

发布时间：2017-07-30 15:00

  本文关键词：芳基脒类化合物的合成与农用抑菌活性研究

  更多相关文章： 芳基脒 三唑 脂肪长链 农用抑菌活性

【摘要】：芳基脒是一类重要的生物活性分子,具有优良的抗原虫、抗肿瘤、抗炎、抗病毒、抑菌、除草等活性。西北农林科技大学无公害农药研究服务中心经过长期对该类化合物在农用活性上的研究,已成功开发出新品种农用杀菌剂—丙烷脒。本文在前期研究的基础上,通过借鉴医药及农药分子设计的一些理念,分别利用活性片段拼接、骨架借鉴、多效价效应等方式设计并合成了未见报道的含有叠氮基团、1,2,3-三唑片段、1,2,4-三唑片段、具长链结构和多臂结构的芳基脒化合物69个,评价了其对几种农业病原菌的抑制活性,为进一步开发芳基脒类杀菌剂提供实验依据。1.通过亚结构拼接的方式合成了含叠氮基团的芳基脒类化合物4个,含1,2,3-三唑结构的芳基脒类化合物20个。生测结果表明,在200μg/mL的测试浓度下,多个化合物分别对黄瓜炭疽、玉米大斑、苹果腐烂等病原菌表现出了较好的离体抑制活性,但活性比丙烷脒和多菌灵还有一定差距。构效关系分析表明,三唑环上连接苯环较之羟基能够提高化合物的活性。活体生测结果表明,在300μg/m L剂量下,化合物9b对番茄灰霉病的保护效果为79%,化合物16d对番茄灰霉病的保护效果(90%)略高于对照药剂多菌灵(85%),与丙烷脒(92%)相当;化合物15b和17a对黄瓜炭疽病的防效明显高于对照药剂多菌灵(61%)和丙烷脒(60%),分别为68%和74%。结果表明,含三唑结构的芳基脒离体抑菌活性较差而活体保护作用良好。2.通过活性亚结构拼接的方式设计并合成了含有1,2,4-三唑结构片段的芳基脒类化合物11个;在50μg/mL的测试浓度下,化合物25g对黄瓜炭疽病菌和番茄灰霉病菌的离体抑制率分别为77%和40%,25g和25i对苹果腐烂病菌的抑制率分别为67%和70%,化合物为25f对玉米大斑病菌离体抑制率为71%,均低于对照药剂丙烷脒和多菌灵的相应抑制率。在200μg/m L剂量下,化合物25f、25g、25i对番茄灰霉病的活体防效分别为63%、72%和67%,略低于丙烷脒(82%)和多菌灵(87%);对黄瓜炭疽病的防效分别为67%、59%、62%,与多菌灵(61%)和丙烷脒(68%)相当或略低。该类化合物的离体抑菌活性较差,活体保护效果与丙烷脒和多菌灵相当或略低。3.通过骨架迁越的方式合成了具有脂肪长链结构的芳基脒19个。在20μg/mL的浓度下,化合物31a、31d、31i、32b对核盘菌的的抑制活性超过了80%,依次为87%、81%、82%和90%,8个化合物对该病原菌的活性超过丙烷脒(66%);31f、32b对刺盘孢菌的抑制活性分别达到了83%和76%,超过丙烷脒(57%);在该浓度下对玉蜀黍赤霉的抑制活性最高为68%(31f)均未超过对照药剂;有三个化合物对辣椒疫霉表现出了显著的抑制活性。4.合成了4-叠氮甲基苯基脒类化合物6个,1,2,3-三唑连接的芳基二脒类化合物6个以及季戊四基连接的四脒类化合物3个;在50μg/m L的浓度下,36a对黄瓜炭疽病菌的体外抑制率为68%,效果与丙烷脒(抑制率为70%)相当,低于多菌灵(90%);36e对番茄灰霉病菌的抑制率为79%,与多菌灵(76%)相当,低于丙烷脒(抑制率为88%);对玉米大斑病菌抑制效果最好的化合物为36b,抑制率为67%,低于丙烷脒(72%)和多菌灵(89%);化合物36d对苹果腐烂病菌抑制率为63%,小于丙烷脒(67%)和多菌灵(78%)。在将芳基脒由单头链接为多头后活性会显著增加,但本文尚未发现能够达到与丙烷脒和多菌灵同等活性的四臂芳基脒以及1,2,3-三唑连接的芳基二脒。通过本文的研究发现,不仅芳基二脒具有农用抑菌活性,通过活性片段拼接、骨架迁移、以及多效价效应等原理,同样有机会得到高抑菌活性的脒类化合物。本文尚没有发现离体抑菌活性显著超过丙烷脒和多菌灵的化合物,但某些化合物对植物病害具有良好的活体保护活性;包括丙烷脒在内芳基脒类化合物的生物活性研究基础较扎实,为了提高发现高活性化合物的几率,下一步研究应以芳香二脒化合物为主,通过改变连接基的长度、种类以达到提高活性、选择性的目的。
【关键词】：芳基脒 三唑 脂肪长链 农用抑菌活性
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S482
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章文献综述12-33
• 1.1 引言12-13
• 1.2 脒类化合物生物活性研究进展13-21
• 1.2.1 脒类化合物抗原虫研究进展13-16
• 1.2.2 脒类化合物抗菌研究进展16-18
• 1.2.3 脒类化合物其它生物活性研究进展18-21
• 1.3 脒合成方法研究进展21-28
• 1.3.1 酰胺法和羧酸法21-22
• 1.3.2 腈的氨解法22-24
• 1.3.3 改进的Pinner法24-25
• 1.3.4 催化合成法25
• 1.3.5 酰胺法25-26
• 1.3.6 原甲酸酯法26-27
• 1.3.7 酮肟法和羧酸法27-28
• 1.3.8 钐体系催化成脒法28
• 1.4 论文设计思想28-30
• 1.5 合成路线设计30-33
• 1.5.1 含叠氮基和 1,2,3—三唑基芳基脒类化合物的合成30-31
• 1.5.2 含 1,2,4—三唑片段的芳基脒类化合物合成路线31
• 1.5.3 含脂肪长链的芳基脒类化合物31
• 1.5.4 含 1,2,3—三唑片段的芳基二脒类化合物31-32
• 1.5.5 芳基脒类衍生物的生物活性研究32-33
• 第二章含叠氮及 1,2,3—三唑片段的芳基脒的合成及抑菌活性研究33-57
• 2.1 前言33-34
• 2.2 实验部分34-51
• 2.2.1 主要实验仪器与材料34-36
• 2.2.2 生物测定方法36-37
• 2.2.3 目标化合物的合成与结构表征37-48
• 2.2.4 目标化合物的生物活性测定48-51
• 2.2.4.1 对化合物离体抑菌活性的的分析49-51
• 2.2.4.2 对化合物活体抑菌活性的的分析51
• 2.3 讨论51-56
• 2.3.1 有关化合物的合成51-53
• 2.3.2 化合物的谱图解析53-55
• 2.3.3 有关化合物的抑菌活性的讨论55-56
• 2.4 小结56-57
• 第三章含 1,2,4—三唑片段的芳基脒的合成及抑菌活性研究57-70
• 3.1 前言57-59
• 3.2 实验部分59-66
• 3.2.1 合成路线的设计59
• 3.2.2 实验试剂与仪器59-60
• 3.2.3 供试病原菌60
• 3.2.4 化合物的合成与表征60-64
• 3.2.5 1,2,4-三唑基脒类化合物的抑菌活性结果及分析64-66
• 3.3 讨论66-69
• 3.3.1 化合物的合成条件的探索66-68
• 3.3.2 目标化合物的谱图解析68
• 3.3.3 对化合物抑菌活性的讨论68-69
• 3.4 小结69-70
• 第四章长链烷基芳脒类化合物的合成70-85
• 4.1 前言70-71
• 4.2 实验部分71-82
• 4.2.1 合成路线的设计71
• 4.2.2 实验试剂与仪器71-72
• 4.2.3 供试病原菌72
• 4.2.4 化合物的合成与表征72-79
• 4.2.5 目标产物及中间体的生物测定结果与分析79-82
• 4.3 讨论82-84
• 4.3.1 有关化合物的合成82-83
• 4.3.2 长链芳基脒的生物活性83-84
• 4.4 本章小结84-85
• 第五章基于多效价效应芳基脒的合成与抑菌活性研究85-102
• 5.1 前言85-88
• 5.2 合成路线的设计88
• 5.2.1 点击化学法合成双效价芳基脒类化合物88
• 5.2.2 以季戊四醇为核的四效价芳基脒的合成88
• 5.3 实验部分88-98
• 5.3.1 实验材料与仪器88-89
• 5.3.2 供试病原菌89-90
• 5.3.3 二炔丙基丁二酸二酯的合成90
• 5.3.4 4-叠氮甲基苯腈的合成90-91
• 5.3.5 4-叠氮甲基苯脒的合成91-92
• 5.3.6 含三唑环的芳基二脒类化合物的合成92-94
• 5.3.7 季戊四基四对甲苯磺酸酯(37)的合成94
• 5.3.8 季戊四基四对氰基苯基醚（38）的合成94-95
• 5.3.9 季戊四基连接四脒的合成95-96
• 5.3.10 生物测定结果96-98
• 5.4 讨论98-100
• 5.4.1 化合物的合成路线探索98-99
• 5.4.2 化合物的谱图解析99-100
• 5.4.3 化合物的抑菌活性100
• 5.5 小结100-102
• 第六章总结102-104
• 6.1 主要结论102-103
• 6.2 本文创新点103
• 6.3 有待于进一步研究的问题103-104
• 参考文献104-116
• 附录116-129
• 致谢129-130
• 作者简介130

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