4-(7-甲氧基-2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-苄亚氨基噻唑的合成与生物活性

呋喃酚经醚化、傅克酰化、α-溴代、噻唑环化和亚胺化等反应合成了16种4-(7-甲氧基-2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-苄亚氨基噻唑新化合物.化合物的结构经1H NMR、质谱和元素分析等确证.杀虫活性实验结果表明,化合物2a和2i在500 mg/L对棉红蜘蛛死亡率分别为53.10%和67.71%,杀菌活性实验结果表明,化合物2a和2k在25 mg/L对油菜菌核病菌抑制率分别为57.9%和59.8%,除草活性实验结果表明,2l在2250 g.ai/ha浓度下对苘麻、刺苋、藜具有一定的除草活性.     

2-(2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-(1,2,4-三唑-1-甲基)-1,3-二氧戊环的合成与杀菌活性

以对羟基苯乙酮为原料,经醚化、Claisen重排、环合得2,2-二甲基-5-乙酰基-2,3-二氢苯并呋喃(4a).2,2-二甲基-5-乙酰基-2,3-二氢苯并呋喃(4a~4c)经卤代、缩酮化、取代反应得12种2-(2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-(1,2,4-三唑-1-甲基)-1,3-二氧戊环(1a~1l).化合物经NMR,元素分析等确证结构,并测试了其对7种植物病菌的抑制活性,结果显示化合物1a,1b,1e,1f,1g和1l对油菜菌核病菌的抑制率均大于70%(25 mg/L),化合物1a和1b对小麦白粉病菌杀灭活性较好,抑制率均为80.0%(500 mg/L).     

N-杂环甲基2-(4-杂芳氧基苯氧基)丙酰胺的合成及除草活性

以2-(4-羟基苯氧)丙酸为原料,设计合成了16个新的手性N-杂环甲基2-(4-杂芳氧基苯氧基)丙酰胺化合物,其化学结构经核磁共振、色谱-质谱、红外光谱及元素分析确证.初步生物活性测定结果表明,合成的化合物在2.25×103g/ha剂量时对单子叶杂草马唐(Digitaria sanguinalis)、稗草(Echinochloa crus-galli)及狗尾草(Setaria viridis)等均具有90%以上的活性;进一步活性及作物安全性测试表明,化合物(R)-(+)-N-[(6-氯吡啶-3-基)甲基]-2-[4-(3-氯-5-三氟甲基吡啶-2-基氧基)苯氧基]丙酰胺(2b)的除草活性高于噁唑酰草胺,且对水稻茎叶处理安全,同时对水稻田主要杂草千金子的活性远高于氰氟草酯;化合物的除草活性与立体构型有关,R构型为活性构型.     

N-氮杂环甲氧基-O-(4-芳氧基苯基)乳酸酰胺的合成与除草活性

以A8169为先导,设计并合成了12个新型的N-氮杂环甲氧基-O-(4-芳氧基苯基)乳酸酰胺化合物,其结构经1H NMR,13C NMR,LC/MS和IR确证.初步生物活性测定结果表明,化合物在2250 g/ha剂量下,对单子叶杂草马唐(Digitaria sanguinalis)、稗草(Echinochloa crus-galli)、狗尾草(Setaria viridis)等均具有100%的除草活性,进一步活性筛选发现,(R)-(+)-N-[(2-氯噻唑-5-基)甲氧基]-O-[4-((6-氯喹喔啉-2-基)氧基)苯氧基]乳酸酰胺(2f)除草活性(马唐IC50=6.8g/ha,稗草IC50=6.6 g/ha)远高于同类商品化除草剂炔草酯和先导化合物A8169.     

N-(噻唑-2-基)-2-[4-(芳氧基)苯氧基]丙酰胺的合成、晶体结构与除草活性

2-氨基噻唑衍生物与(R)-(+)-2-(4-羟基苯氧)丙酰氯反应合成18种N-(噻唑-2-基)-2-[4-(芳氧基)苯氧基]丙酰胺,其化学结构经~1H NMR、~(13)C NMR、元素分析、EI-MS和旋光度确证.采用单晶X射线衍射仪测定了(R)-N-(4-三氟甲基-5-乙氧羰基噻唑-2-基)-2-[4-(3-氟-5-氯吡啶-2-氧基)苯氧基]丙酰胺的晶体结构,该晶体属于四方晶系,空间群为P4_12_12,晶胞参数为:a=14.45502(18)A,b=14.45502(18)A,c=21.7813(5)A;Z=8,V=4551.14(15)A~3,D_c=1.558Mg/m~3,F(000)=2176,μ=3.013 mm~(-1),最终偏离因子R=0.0302,wR=0.0687.除草活性表明,在1500g/hm~2剂量下,大部分化合物对单子叶杂草马唐(Digitaria sanguinalis)和稗草(Echinochloa crusgalli)均具有较高的抑制活性,部分化合物对马唐和稗草的茎叶和土壤处理表现为100%的抑制活性.     

N-苄氧/烷氧苯基-4,6-二取代嘧啶胺类化合物的合成、晶体结构及除草活性

以5种苄氧基/烷氧基苯胺为基础, 设计合成了系列新颖的N-苄氧/烷氧苯基-4,6-二取代嘧啶胺类化合物, 其结构经1H NMR、MS及元素分析确证, 其中化合物5r的单晶结构经X射线单晶衍射分析确证. 油菜平皿法和稗草小杯法测试除草活性结果表明, 4种苄氧基/烷氧基苯胺3a, 3b, 3d, 3e具有较好的除草活性, 在100 μg/mL浓度下对单子叶稗草生长抑制率可达到77.3%—88.5%. KARI活性测试结果表明, 化合物5a—5s有较弱的KARI抑制活性.     

新型含取代苯氧基的2-氰基-3-(2-取代吡啶-5-基)氨基丙烯酸酯类化合物的合成及除草活性

以氰基吡啶氨基丙烯酸酯类化合物为母体,合成了两个系列的含取代苯氧基的2-氰基-3-(2-取代吡啶-5-基)氨基丙烯酸酯化合物,即光系统II(PSII)电子传递抑制剂,以考察不同苯氧基在两个关键位点对其生物活性的影响.生测结果表明:这两个系列化合物均显示出一定的除草活性,其中几种化合物在处理剂量为1.5 kg/ha时,对油菜等阔叶杂草的茎叶处理后的鲜重抑制率达90%以上.从构效关系上,可以初步推测不同苯氧取代基位于氨基吡啶基对位上对除草活性的贡献与其母体氨基吡啶基化合物大致相当,且选择性更好;而在酯基部分对除草活性的贡献不明显.     

4-(7-甲氧基-2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-芳氨基噻唑的合成、晶体结构与杀虫活性

以2-(2-甲基烯丙氧基)苯酚为原料, 经Claisen重排、呋喃环化、醚化、Friedel-Crafts乙酰化、α-溴代和噻唑环化等反应合成了22种4-(7-甲氧基-2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-芳氨基噻唑化合物. 化合物的结构经质谱、1H NMR和元素分析等确证. 采用单晶X射线衍射仪测定了化合物7j的晶体结构, 该晶体属于单斜晶系, 空间群为C2/c, 晶胞参数a=2.21140(12) nm, b=0.87602(5) nm, c=2.13911(12) nm, β=115.5380(10)°; V=3.7391(4) nm3, Z=8, Dc=1.375 g/cm3, F(000)=1616, S=1.046, μ=0.333 mm-1, 最终偏差因子R1=0.0390, wR2=0.1079. 杀虫活性实验结果表明, 化合物7a, 7b, 7h和7t在浓度为500 mg/L时对蚕豆蚜死亡率分别为95.12%, 62.60%, 57.53%和59.06%.     

新型5-芳甲酰胺基-6-芳胺基-吡唑并[3,4-d] 嘧啶-4-酮衍生物的合成及其除草活性

以吡唑膦亚胺、芳基异氰酸酯和芳基甲酰肼为原料，通过串联氮杂Wittig反应关环合成了12种新型的5-芳甲酰胺基-6-芳胺基-吡唑并[3,4-d]嘧啶-4-酮衍生物(3a~3l)，其结构经¹H NMR, ¹³C NMR， IR和HR-MS(ESI)表征。对单双子叶除草活性的初步测试结果发现：部分化合物具有优异的除草活性，特别是浓度为100 mg·L^-1时，5-(4-氟苯甲酰胺基)-6-(4-氯苯胺基)-3-甲硫基-1-苯基-1H-吡唑[3,4-d]-嘧啶-4(5H)-酮3i和5-(4-吡啶苯甲酰胺基)-6-(4-氯苯胺基)-3-甲硫基-1-苯基-1H-吡唑[3,4-d]-嘧啶-4 (5H)-酮3k对油菜和稗草的茎和根的抑制率高达100%。     

2-[2-(烷氧羰基苯氧羰基)苯氧基]-4,6-二甲氧基嘧啶类化合物的合成及其除草活性研究

为了寻找高效、安全、经济的除草活性化合物, 设计并合成了9个新的2-[2-(烷氧羰基苯氧羰基)苯氧基]-4,6-二甲氧基嘧啶类化合物, 其化学结构经IR, ¹H NMR, LC/MS和元素分析确证. 初步生物活性测定结果表明, 该类化合物在有效成份2250 g/ha剂量时, 对苘麻(Abutilon theophrasti)、稗草(Echinochloa crus-galli)、狗尾草(Setaria viridis)等都具有良好的除草活性, 抑制率达90％以上. 其中5b, 5e, 5h在187.5 g/ha剂量时, 仍具有良好的除草活性, 抑制率达90％以上.     

4-吡唑基-2-芳氧基嘧啶类化合物的合成及除草活性

以2,4-二氯嘧啶为起始原料, 利用两个氯原子的活性差异, 经4-吡唑基-2-氯嘧啶合成了一系列4-吡唑基-2-芳氧基嘧啶类化合物, 通过¹H NMR和元素分析对所合成的化合物进行了结构表征. 初步生物活性测定结果表明, 所合成的化合物都表现出一定的除草活性. 当嘧啶环2位的氯原子被芳氧基取代后, 化合物的除草活性均有不同程度的提高, 例如5c和4a相比, 100 μg•mL^－1时化合物对油菜的抑制率由15.7%提高到85.4%, 对稗草的抑制率由原来的11.6%提高到84.0%.     

噻唑啉-2-硫酮衍生物的合成与生物活性

根据活性亚结构拼接原理,将3-芳基-4-氨基-5-乙氧羰基(氰基)-3H-噻唑啉-2-硫酮与酰氯反应得到目标化合物3-芳基-4-取代苯氧乙酰氨基-5-乙氧羰基(氰基)-3H-噻唑啉-2-硫酮.再以3-苯基-4-氨基-5-乙氧羰基-3H-噻唑啉-2-硫酮为合成原料,经过Aza-Wittig反应得到目标化合物5-芳氧基-3,6-二芳基-2-硫代噻唑并[4,5-d]嘧啶-7-酮.通过IR,1H NMR,EI-MS,元素分析等方法对所合成的化合物进行了结构表征.代表化合物5-对氯苯氧基-3,6-二苯基-2-硫代-2,3-二氢噻唑并[4,5-d]嘧啶-7(6H)-酮(C1)经单晶X衍射证实了结构.除草活性测试结果表明:部分噻唑啉-2-酮类衍生物对稗草和油菜都表现出了较好的抑制活性.     

2-取代氨基-5-去氢枞基-1,3,4-噁二唑衍生物的合成及除草活性

以去氢枞酸为原料,经酰化后与水合肼反应合成去氢枞酰肼3,再与芳基异硫氰酸酯反应,得到中间体1-去氢枞酰基-4-取代基氨基硫脲4,4在Hg(OAc)2/EtOH条件下关环,合成得到一系列新型2-取代氨基-5-去氢枞基-1,3,4-噁二唑化合物5.采用IR,MS,1HNMR,13C NMR和元素分析等方法对中间体4和目标产物5进行了分析和表征.初步的除草活性测试表明,化合物4和5对油菜的胚根生长以及对稗草的幼苗生长有一定的抑制作用,其中化合物4d在浓度为100mg/L时对油菜胚根生长的抑制率达88.2％.     

N-[2-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-氧基)苯亚甲基]-2-芳氧乙酰腙的合成与除草活性

通过2-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-氧基)苯甲醛(1)与芳氧乙酰肼2的缩合反应,合成了10个含嘧啶结构的芳氧乙酰腙化合物3,其结构经1H NMR、IR、EI-MS或ESI-MS和元素分析测试技术确证。 除草活性测试(活体盆栽)结果表明,大部分目标化合物在1.5 kg/hm2浓度下, 无论苗前或苗后处理对苋菜均显示出很强抑制活性,化合物3e和3h的抑制率分别为100%和97.7%,而化合物3a、3b、3d、3e、3f和3h苗后处理对苋菜的抑制率均超过97%,对马唐的除草活性最差。 苯环4-位取代基性质对除草活性有规律性影响。     

N-(2-氟-4-氯-5-取代苯基)异吲哚-1,3-二酮衍生物的合成及除草活性

为了发现新的农药先导化合物,以氯酰亚酞和苯氧羧酸酯结构为基础,通过活性亚结构拼接方法,设计合成了一系列新型的N-(2-氟-4氯-5-取代苯基)异吲哚-1,3-二酮衍生物6a~6f和7a~7k.目标化合物以2-氯-4-氟-5-硝基苯酚为原料,经4步反应制得,其结构经过1H NMR,13C NMR,HRMS确证.初步生物活性测试结果表明,大部分化合物在1500 g/ha剂量下,对双子叶杂草苘麻、反枝苋具有优异的芽前芽后除草活性.进一步活性筛选发现,化合物6d在750g/ha剂量下对苘麻、反枝苋具有100%抑制活性,化合物7a,7i在22.5 g/ha剂量下对苘麻的芽后抑制率大于80%,远高于对照药剂三氟羧草醚.     

1,3,4-噻二唑基1,2,4-三唑啉酮类化合物的合成及除草活性

以2-甲基-5-氨基-1,3,4-噻二唑和芳香醛为原料,设计合成了一系列新型1,2,4-三唑啉酮类化合物。通过1H MR、MS和元素分析确证了其结构。生物活性测试结果表明,在100μg·m L-1浓度下,该类化合物具有较好的除草活性,其中化合物4c和4d对油菜和稗草的抑制率达到了80%。     

新型环己二酮类抑制剂的设计、合成及其生物活性研究

乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-Co A carboxylase,ACCase,EC 6.4.1.2)是一类重要的除草剂靶标,但是靶向ACCase的抗性杂草物种数目已跃居第三位,因此设计新型ACCase抑制剂显得尤为必要.本工作基于晶体结构数据,提出将芳氧苯氧丙酸酯类(APP)-活性腔和环己二酮类(CHD)-活性腔进行合理扩大,设计并合成了13个新型环已二酮类抑制剂.所有化合物均已通过核磁共振氢谱(~1H NMR)、碳谱(~(13)C NMR)和高分辨质谱(HRMS)确证.分子对接结果显示,2-([4-(2,4-二氯苯氧基)苯氧基]甲基)-5-[2-(乙硫基)丙基]环己烷-1,3-二酮(10a)可以同时占据APP和CHD活性腔.室内除草活性显示,部分化合物表现出了一定的除草活性,同时5-[2-(乙硫基)丙基]-2-[(4-苯氧基苯氧基)甲基]环己-1,3-二酮(10b)的除草谱较广,不仅可以防除禾本科杂草,还可以用来防除阔叶杂草.     

4-烷氧/苄氧基苯基四唑和1,3,4-噁二唑类化合物的合成及除草活性

以4-氰基苯酚为起始原料,在4-烷氧基/苄氧基苯甲脒结构基础上,设计合成了5个4-烷氧基/苄氧基苯基四唑及17个新型2-取代-5-(4-烷氧基/苄氧基)苯基噁二唑类化合物,通过元素分析、1H NMR和MS对所合成的新化合物进行了结构表征.初步除草活性测试结果表明,部分化合物对双子叶油菜和单子叶稗草表现出较好的生长抑制活性.     

4-烷氧/苄氧基苯基四唑和1,3,4-噁二唑类化合物的合成及除草活性

以4-氰基苯酚为起始原料, 在4-烷氧基/苄氧基苯甲脒结构基础上, 设计合成了5个4-烷氧基/苄氧基苯基四唑及17个新型2-取代-5-(4-烷氧基/苄氧基)苯基噁二唑类化合物, 通过元素分析、1H NMR和MS对所合成的新化合物进行了结构表征. 初步除草活性测试结果表明, 部分化合物对双子叶油菜和单子叶稗草表现出较好的生长抑制活性.     

新型吡啶氧基苯胺基丙酸/乙酸乙酯的合成以及除草活性研究

芳氧苯氧基丙酸酯是一类以单子叶植物叶绿体内乙酰辅酶A羧化酶为作用靶标的重要除草剂.合成了23个全新的吡啶氧基苯胺基丙酸/乙酸乙酯类化合物,并通过核磁共振氢谱、高分辨质谱和X单晶衍射对新化合物结构进行了确证.测定了新化合物对稗草和油菜的室内生物活性,结果表明,新化合物对稗草具有较好的抑制作用,其中2-[4-(5-NO_2-2-吡啶氧基)苯胺基]丙酸乙酯(B5)活性最高,对稗草的除草活性与对照药剂氟吡甲禾灵相当,可以作为研究新除草剂的先导化合物.