蛇床子素类似物的合成及杀灭鱼类指环虫活性研究

论文摘要

水产养殖是世界重要经济活动之一。养殖中的病害是该经济活动发展的重要瓶颈,主要包括寄生虫和细菌性疾病。目前,对寄生虫病害的防治主要是移植农药、兽药以及人药,长期、高频率使用这些药物,导致防治效果下降,耐药性产生;同时,长期高剂量的使用也导致了药物残留,带来了水产品安全和食品安全问题,很多药物已经被禁止在水产病害防治上使用。通过进行渔药基础创新研究,创制绿色、安全、无公害水产专用原料药是解决病害控制和水产品安全最有效的途径,而鱼用疫苗和天然产物类渔药将成为该领域的期望。天然产物由于其加工成本高,限制了其应用前景,而通过对天然产物的化学全合成却有可能解决这一难题。本研究以天然产物蛇床子素为先导化合物,对其进行全合成研究,进而合成其类似物,并对合成产物进行生物活性检测以及毒性评价,分析其构效关系,为进一步设计合成高活性蛇床子素类似物和仿生合成蛇床子素奠定基础,以期开发新一代安全高效水产专用杀虫原料药。本研究主要结果如下:1.以2,4-二羟基苯甲醛为起始原料,通过Witing反应、Williamson醚化反应、Claisen重排反应、酯化反应以及烯烃复分解反应实现了蛇床子素的全合成,收率达34.5%。并对反应中间体和目标产物进行了分离和核磁共振波普鉴定;此外,还对关键步烯烃复交换反应的催化剂回收再催化进行了探索。2.合成了10个蛇床子素类似物,经核磁共振波谱学鉴定结果如下:化合物10是7-甲氧基香豆素,化合物11是7-（2-甲基-2-烯丙基）氧香豆素,化合物12是7-羟基-4-甲基香豆素,化合物13是7-甲氧基-4-甲基香豆素,化合物14是7-烯丙基氧-4-甲基香豆素,化合物15是4-甲基-7-（2-甲基-2-烯丙氧基）香豆素,化合物16是4-甲基-7-（1,1-二甲基-2-烯丙氧基）香豆素,化合物17是7-烯丙基氧-8-烯丙基香豆素,化合物18是7-（2-甲基-2-烯丙氧基）-8-烯丙基香豆素,化合物19是7-（1,1-二甲基-2-烯丙氧基）-8-烯丙基香豆素。其中,7-烯丙基氧-8-烯丙基香豆素和7-（2-甲基-2-烯丙氧基）-8-烯丙基香豆素为首次合成的新化合物。3.测定了全合成蛇床子素对鱼类中型指环虫的杀灭活性,结果显示:全合成蛇床子素在2.0 mg/L时对鱼类中型指环虫杀灭率达100%,且在该浓度实验鱼未表现出中毒症状。4.在蛇床子素全合成中间体及其类似物中,化合物19具有较好的杀虫活性,其在3.0 mg/L时对中型指环虫杀灭率达100%,且此浓度未表现出对鱼的毒害作用。化合物2在3.0 mg/L时亦可达100%杀虫效果,但对鱼有毒性作用,死亡率达到50%。化合物17在4.0 mg/L时,其杀虫活性也达到了100%,但也对鱼有毒性作用,死亡率达到50%。5. 2种新化合物,化合物17和化合物18,对鱼类中型指环虫具有不同的作用效果。化合物17在4.0 mg/L时对鱼类中型指环虫具有100%的杀灭作用,但同时对鱼表现出毒性作用,死亡率达50%;化合物18在2.0 mg/L时对实验鱼有较强的毒性作用,死亡率达100%,而此浓度对中型指环虫的杀灭率仅为58.0%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 蛇床子素的来源、结构及性质
• 1.1.1 蛇床子素的来源
• 1.1.2 蛇床子素的结构及性质
• 1.2 蛇床子素及其类似物的药理活性研究进展
• 1.2.1 杀虫作用
• 1.2.2 抗菌作用
• 1.2.3 抗炎作用
• 1.2.4 抗肿瘤作用
• 1.2.5 对免疫、内分泌功能的作用
• 1.2.6 对心血管系统作用
• 1.2.7 对神经系统的作用
• 1.2.8 其它药理活性
• 1.2.9 环境生物安全性评价
• 1.3 蛇床子素全合成研究进展
• 1.3.1 香豆素的合成研究
• 1.3.2 与母环连接的异戊烯基的合成
• 1.3.3 甲氧基的合成
• 1.4 蛇床子素类似物的合成研究进展
• 1.5 本课题研究的目的和意义
• 第二章 蛇床子素的全合成与鉴定
• 2.1 仪器和药品试剂
• 2.1.1 仪器
• 2.1.2 药品、试剂
• 2.2 蛇床子素的全合成
• 2.2.1 7-羟基香豆素的合成
• 2.2.2 蛇床子素的全合成方法之一
• 2.2.3 蛇床子素合成方法之二
• 2.3 讨论
• 2.4 小结
• 第三章 蛇床子素类似物的合成与鉴定
• 3.1 仪器和药品试剂
• 3.1.1 仪器
• 3.1.2 主要药品、试剂
• 3.2 基于7-羟基香豆素母环的蛇床子素类似物的合成
• 3.2.1 化合物10 的合成
• 3.2.2 化合物11 的合成
• 3.3 基于7-羟基-4-甲基香豆素母环的蛇床子素类似物的合成
• 3.3.1 7-羟基-4-甲基香豆素（化合物12）的合成
• 3.3.2 化合物13 的合成
• 3.3.3 化合物14 的合成
• 3.3.4 化合物15 的合成
• 3.3.5 化合物16 的合成
• 3.4 基于7-羟基-8-烯丙基香豆素母环的蛇床子素类似物的合成
• 3.4.1 化合物17 的合成
• 3.4.2 化合物18 的合成
• 3.4.3 化合物19 的合成
• 3.5 讨论
• 3.6 小结
• 第四章 蛇床子素及其类似物杀灭鱼类指环虫活性研究
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.2 结果
• 4.3 讨论
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介