嘌呤型化合物的合成及植物生长调节活性测试

论文摘要

植物的化学调控技术是继化学施肥之后，对农业的又一重大突破。该技术利用少量化学制剂对作物的发育进程进行调控，使作物按照人们的要求生长。我国是一个农业大国，粮食问题是我国农业的首要问题，因此这一技术对我国农业的可持续发展具有重要的现实意义。细胞分裂素类植物生长调节剂是一种促进型植物激素，能够促进植物细胞的分裂和变异，延缓叶片衰老；促进侧芽发育，打破顶端优势；诱导愈伤组织，分化成不同器官；促进叶绿体的发育和合成。为寻找更好的细胞分裂素，本文在前人研究的基础上，根据活性叠加原理，用香叶醇和法尼醇分别与腺嘌呤和次黄嘌呤反应，合成了国内外还未见报道的8种化合物；利用红外光谱、核磁共振、质谱等手段对上述化合物的结构进行了表征，并对它们的波谱特征进行了分析和讨论；用萝卜子叶增重法测定了这些化合物的细胞分裂素活性，同时对具有生物活性的化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ和Ⅵ进行了优化实验：对反应时间、反应温度，反应物配比进行了选择，得出最佳反应条件。结果表明：①IR显示，在2900 cm-1、1620 cm-1和1600-1500 cm-1左右分别有香叶基、法尼基上CH3和CH2、双键和腺嘌呤环上的C=N吸收峰；1H-NMR数据显示在δ1.5～2.2和δ5.0～6.0之间有香叶基的特征峰（甲基，亚甲基，和双键），在δ8.0左右有两组峰，是腺嘌呤环上的氢原子峰；MS显示所有的化合物的分子离子峰与计算值相符合。目标产物Ⅰ-Ⅷ的结构式如下所示：②化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ和Ⅵ具有细胞分裂素活性，活性级为D级。化合物Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ和Ⅷ不具备细胞分裂素活性。③对化合物Ⅰ和Ⅱ，最佳反应条件：反应温度为70～80℃，反应时间为6～7h，反应物配比为1：2.2和1：3.3；对化合物Ⅴ和Ⅵ，最佳反应条件：反应温度为80～90℃，反应时间为6～7h，反应物配比为1：1.1和1：2.2。总之，通过对该类化合物的合成、表征、活性测试，表明9位取代的嘌呤类化合物同样可以具有生物活性，为新型植物生长调节剂的研发提供了新的途径。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 1.1 课题背景
• 1.2 植物生长调节剂概述
• 1.2.1 植物生长调节剂
• 1.2.2 细胞分裂素
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 结构与活性
• 1.3.2 研究现状
• 1.4 研究思路与研究内容
• 1.4.1 研究思路
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 腺嘌呤型化合物的合成
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器和试剂
• 2.2.2 合成步骤
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 反应条件的确定
• 2.3.2 波谱数据分析
• 2.3.3 小结
• 部分化合物的图谱
• 第3章 次黄嘌呤衍生物的合成
• 3.1 前言
• 3.2 实验步骤
• 3.2.1 仪器和试剂
• 3.2.2 合成步骤
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 反应条件的确定
• 3.3.2 波谱数据分析
• 3.3.3 小结
• 部分化合物的图谱
• 第4章 9-异戊烯基嘌呤类化合物的合成
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 合成部分
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 反应条件的选择
• 4.3.2 数据与讨论
• 4.3.3 小结
• 部分化合物的图谱
• 第5章 活性测试
• 5.1 前言
• 5.2 实验步骤
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 合成的化合物的生物测试结果
• 5.3.2 生物活性测试分析
• 5.4 小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文
• 致谢