含吡唑、三唑杂环酰基硫脲的合成及生物活性研究

论文摘要

杂环类农药以其灵活多变的结构和低毒、高活性而与未来农药发展的要求相适应,成为化学农药发展的主要趋势,含氮杂环像吡唑、三唑等是近几年研究的热点;酰基硫脲也是含有氧、氮、硫杂原子的化合物,它除了本身具有广泛的生物活性,也是重要的有机合成中间体,常被用于合成杂环化合物或是合成连接两个或两个以上的活性基团的多杂环化合物。本文在查阅大量文献的基础上,以农药分子设计原理为指导,以3,3-二甲基-1-（1,2,4-三唑-1-基） -2-丁酮和1-甲基-3-二氟甲基- 4-吡唑甲酸为原料,设计合成了12个含三唑杂环酰基硫脲类化合物和13个含吡唑杂环酰基硫脲类化合物。所合成的25个化合物均未见文献报道,其结构经IR、1HNMR、13CNMR及MS等方法予以确定。对合成的25种酰基硫脲化合物进行了初步生物活性研究,结果表明:在质量浓度为100 mg/L下,含吡唑杂环酰基硫脲类化合物对苹果炭疽病菌,玉米弯孢病菌,烟草赤星病菌,棉花枯萎病菌,小麦赤霉病菌和桃树腐烂病菌等6种植物病原真菌具有一定的抑菌活性。化合物2g抑制率相对较好,抑制率均在50%以上,对苹果炭疽病菌、烟草赤星病菌和玉米弯孢病菌的抑制率达到90%以上。化合物2h抑制率均大于45%,对玉米弯孢病菌,棉花枯萎病菌,烟草赤星病菌的抑制率均大于65%。且化合物2g对苹果炭疽病菌、玉米弯孢病菌和烟草赤星病菌的抑制率,化合物2h对玉米弯孢病菌和烟草赤星病菌的抑制率高于商品化原药噻菌灵。含三唑杂环酰基硫脲类化合物具有一定的除草活性,所合成的10种化合物对油菜根和茎都有不同程度的抑制作用,化合物1b, 1a’, 1d’, 1f’在浓度100 mg/L时对油菜根的抑制率达到100%。化合物1b, 1d, 1a’, 1d’, 1e’, 1f’对油菜茎的抑制率达到100%,在浓度10 mg/L下1c, 1d’, 1g’对油菜根的抑制率在50%以上,1f’为90.40%,1c, 1d, 1d’, 1a’, 1f’, 1g’对油菜茎的抑制率在57%以上,1f’为88.89%。这些研究结果对进一步设计合成新的具有抑菌和除草活性的酰基硫脲类化合物具有重要的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 酰基硫脲的研究进展
• 1.1.1 酰基硫脲类化合物的应用研究
• 1.1.2 酰基硫脲类化合物的合成
• 1.2 吡唑类化合物研究进展
• 1.3 三唑类化合物研究进展
• 1.3.1 三唑类化合物在在农药方面应用
• 1.3.2 三唑类除草化合物的创制思路
• 1.4 本论文的选题依据
• 1.4.1 选题的目的意义
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.1 1 仪器
• 2.1.2 试剂
• 2.2 化学合成
• 2.2.1 3,3-二甲基-1-（1,2,4-三唑-1-基） -2-丁酮腙的合成
• 2.2.2 酰氯的制备
• 2.2.3 酰基异硫氰酸酯的制备
• 2.2.4 酰基硫脲的制备
• 2.3 生物活性测定
• 2.3.1 杀菌活性
• 2.3.2 除草活性
• 第三章 结果与分析
• 3.1 目标化合物的结构
• 3.1.1 含三唑杂环酰基硫脲名称与结构（表3-1）
• 3.1.2 含吡唑杂环酰基硫脲名称与结构（表3-2）
• 3.2 化合物的物理性质及其结构鉴定
• 3.2.1 含三唑杂环酰基硫脲类化合物波谱数据
• 3.2.2 含吡唑杂环酰基硫脲类化合物波谱数据
• 3.3 含三唑杂环及含吡唑杂环酰基硫脲波谱学规律
• 3.3.1 25 种化合物化合物红外谱分析
• 3.3.2 25 种化合物核磁谱分析
• 3.3.3 25 种化合物质谱分析
• 3.4 化合物的活性
• 3.4.1 化合物的抑菌活性
• 3.4.2 化合物的除草活性
• 第四章 讨论
• 4.1 关于酰基异硫氰酸酯合成的讨论
• 4.1.1 脂肪族酰基异硫氰酸酯的合成工艺优化
• 4.1.2 芳香族酰基异硫氰酸酯的合成工艺优化
• 4.1.3 1-甲基-3-二氟甲基- 4-吡唑甲酰基异硫氰酸酯的合成工艺优化
• 4.2 合成三唑杂环酰基硫脲总体产率比吡唑杂环酰基硫脲低的原因探讨
• 4.3 合成化合物的代表性和局限性
• 4.4 构效关系初步研究
• 4.4.1 酰基硫脲母体结构上N 原子连接基团与杀菌活性关系初步探索
• 4.4.2 含三唑杂环酰基硫脲杀菌活性与含吡唑杂环酰基硫脲杀菌活性比较
• 4.4.3 含三唑杂环酰基硫脲除草活性构效关系探讨
• 4.5 关于化合物 1c,1g’在 10 mg/L 对油菜根生长抑制率比在 100 mg/L 时上升原因讨论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录 化合物的图谱
• 致谢
• 作者简介