含tetramie acid结钩的（硫代）磷酰肼类衍生物的合成及其生物活性研究

论文摘要

用于防治植物病、虫、草害的含有有机磷酸酯结构的有机化合物,在农药领域中发挥了非常重要的作用。由于有机磷酸酯类化合物具有高效的除草、杀菌、杀虫等生物活性,并且磷原子上的取代基可进行多种变换,在研制低毒、环境相容性好的新农药,尤其是在有机磷结构中引入杂环时,成为人们关注的一类化合物,具有较好的研究前景。吡咯烷-2,4-二酮（tetramic acid）类天然产物结构复杂多变,生物活性丰富,具有抗肿瘤、除草及杀菌等活性。部分人工合成的tetramic acid衍生物也表现出显著的生物活性。本文对有机磷酸酯与硫代磷酸酯中磷原子取代基进行修饰,通过肼基引入吡咯烷二酮结构,设计并合成4个系列含tetramic acid结构的新型（硫代）磷酰肼类衍生物,并对目标产物进行除草、杀菌和杀虫活性测定。本文首先研究了3-（1-羟基亚乙基）吡咯烷-2,4-二酮类化合物的合成,以天然氨基酸为原料,经过酯化、脱盐酸、酰化、环合、酸化等5步反应得到3-（1-羟基亚乙基）吡咯烷-2,4-二酮类似物。以三氯硫磷、甲醇或乙醇为原料经两个相同烷氧基亲核取代、酯化、酰肼化,再与吡咯烷-2,4-二酮类似物脱水反应,合成了9种O,O-二烷基-（2-（1-（2,4-二氧吡咯烷-3-基-亚基）乙基）肼基）硫代磷酸酯类衍生物。以三氯硫磷、苯酚为原料经两个相同芳氧基亲核取代、酯化、酰肼化,再与吡咯烷-2,4-二酮类似物脱水反应,合成了4种O,O-二苯基-（2-（1-（2,4-二氧吡咯烷-3-基-亚基）乙基）肼基）硫代磷酸酯类衍生物。以三氯硫磷,甲醇或苯酚、乙醇为原料经两个不同基团亲核取代、酯化、酰肼化,再与吡咯烷-2,4-二酮类似物脱水反应,合成了5种O-甲基/苯基-O-乙基-（2-（1-（2,4-二氧吡咯烷-3-基-亚基）乙基）肼基）硫代磷酸酯类衍生物。以三氯氧磷,苯胺为原料经两个苯胺亲核取代、胺化、酰肼化,再与吡咯烷-2,4-二酮类似物脱水反应,合成了2种N,N’-二苯基-（2-（1-（2,4-二氧吡咯烷-3-基-亚基）乙基）肼基）磷酰胺类衍生物。采用IR、1H NMR, MS和元素分析确认了各目标化合物的分子结构。采用平皿法测定了目标化合物对稗草（Echinochloa crusgalli）和油菜（Brassica campestris）的除草活性,在100μg/mL浓度下,各目标化合物均表现出一定的除草活性。目标化合物对油菜根的抑制率为7.3%-69.8%不等。其中,化合物9a、9c、9h、10a、10b、10c、10d和lld对油菜根的抑制率超过了40.0%,10a和11d分别为65.4%和69.8%。目标化合物对稗草根的抑制率为17.5%-67.6%,其中化合物9c、9g、9h、l0c、11a、llc和lle对稗草根的抑制率超过了40.0%,化合物9c达到67.6%。但各目标化合物对稗草茎的抑制率均较低,为9.2%-30.5%不等。采用菌丝生长速率法测定了目标化合物对水稻纹枯病菌（Rhizoctonia cerealis）、蔬菜灰霉病菌（Botrytis cinera）、小麦赤霉菌（Fusarium gramiuearum）的抑菌活性。在浓度为100μg/mL下,部分化合物对水稻纹枯病菌和蔬菜灰霉病菌表现出一定的杀菌活性。各目标化合物对蔬菜灰霉病菌的抑制率为7.3%-52.9%不等,其中,化合物9i、l0b、10c、l1d和lle的抑制率超过了40.0%,l0c和11e分别为52.9%和50.8%。对水稻纹枯病菌的抑制率为7.4%-61.2%不等,其中化合物9b、10c和lld的抑制率分别为40.2%、50.4%和61.2%。但各目标化合物对小麦赤霉菌的抑制率均较低,在6.0%-26.1%不等。对小菜蛾的杀虫活性试验表明,目标化合物对小菜蛾3龄幼虫无明显活性。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 1 选题背景
• 2 选题依据、目的及意义
• 3 研究内容
• 3.1 化合物的设计与合成
• 3.2 化合物结构的结构表征
• 3.3 生物活性的测定
• 参考文献
• 第一章 文献综述
• 1 有机磷酸酯类农药的研究概况
• 1.1 具有杀虫活性的磷酸酯类化合物
• 1.2 具有除草活性的磷酸酯类化合物
• 1.3 具有杀菌活性的磷酸酯类化合物
• 1.4 商品化的磷酸酯类化合物
• 2 Tetramic acid类化合物的研究概况
• 2.1 天然的tetramic acid类化合物
• 2.2 人工合成tetramic acid类衍生物
• 参考文献
• 第二章 含tetramic acid结构的（硫代）磷酰肼类衍生物的合成及其生物活性研究
• 一 引言
• 二 实验部分
• 1 材料与方法
• 1.1 仪器
• 1.2 试剂
• 1.3 合成方法
• 1.3.1 中间体tetramic acid类似物的合成方法
• 1.3.2 目标化合物的合成
• 1.4 生物活性测定方法
• 1.4.1 除草活性测定方法
• 1.4.2 杀菌活性测定方法
• 1.4.3 杀虫活性测定方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 目标化合物的物理参数及波谱数据
• 2.2 目标化合物的合成
• 2.3 目标化合物的波谱分析
• 2.4 目标化合物的生物活性
• 2.4.1 除草活性
• 2.4.2 杀菌活性
• 2.4.3 杀虫活性
• 2.5 构效关系初探
• 参考文献
• 全文结论
• 致谢