苯环2-位不同酯基取代的磺酰脲类化合物的合成及其除草活性

以正在开发的磺酰脲类超高效除草剂NK94827[N'-(4'-甲基嘧啶-2'-基)-2-甲氧羰基苯磺酰脲]的基本结构为基础,设计合成了18个苯环2位不同酯基取代的的新型磺酰脲类化合物,产物结构均经¹HNMR及元素分析确证.经油菜平皿法和盆栽试验测试除草活性,所合成的部分磺酰脲化合物的除草活性高.     

4,5,6-三取代嘧啶苯磺酰脲类化合物的生物活性、分子对接与3D-QSAR关系研究

用柔性分子对接方法(FlexX)将15个4,5,6-三取代嘧啶苯磺酰脲化合物以及3个不含5-位取代嘧啶苯磺酰脲化合物(分别为4,6-双取代嘧啶和4-取代嘧啶)和乙酰羟酸合成酶(AHAS)活性口袋进行了对接, 对接程序预测的抑制剂和酶之间的相互作用能与抑制活性之间有一定的相关性, 相关系数为0.660. 然后采用比较分子相似性指数分析(CoMSIA)对27个新型4,5,6-三取代嘧啶苯磺酰脲类化合物的除草活性进行三维定量构效关系(3D-QSAR)研究. 建立了三维定量构效关系CoMSIA模型, 立体场、静电场和氢键的贡献分别为47.3%, 32.8%, 19.9%. 交叉验证系数q2值为0.520. 根据CoMSIA模型的立体场、静电场、氢键给体场三维等值线图不仅直观地解释了结构与活性的关系, 并且与用FlexX预测的结合模式相一致, 证明了我们预测的结合模式是可靠的, 为进一步设计高活性的标题化合物提供较好的理论指导.     

N-芳(烷)磺酰基-N′-[1-氰(环)烷基]脲的合成与杀菌活性

磺酰脲类化合物是已知的超高效除草剂［１］，而取代的氨基乙腈类化合物又具有多种生物活性如杀菌和除草活性［２～５］。为了寻找新的具有生物活性的先导化合物，作者以取代的氨基乙腈基团替代已知磺酰脲结构中的嘧啶胺或三嗪胺，合成了如下通式（１）所示的１３个未见文...     

含有单取代嘧啶的新型磺酰脲类化合物的设计、合成及除草活性

为了寻找高效的磺酰脲类除草剂, 以商品化磺酰脲类除草剂为基础, 将单取代嘧啶结构引入到分子中, 合成了一系列新型磺酰脲类化合物, 并通过¹H NMR和高分辨质谱确定了其结构. 采用盆栽法和平皿法测试了所有化合物的除草活性以及部分化合物对油菜的IC₅₀值. 结果表明, 一些化合物具有一定的除草活性, 其中化合物7b和7d对油菜和反枝苋具有较好的抑制活性.     

N′-(4,5,6-三取代嘧啶-2-基)-2-噻吩磺酰脲的合成

前文曾报道了15种含4,6—二取代嘧啶环的噻吩磺酰脲类化合物的合成和除草活性测定。初步的结构与生物活性关系的研究表明,嘧啶环上取代基的种类,数目及位置对此类化合物的生物活性影响较大,含4,6—二甲基嘧啶环的噻吩磺酰脲具超高除草活性,含4—羟基—6—甲基嘧啶环或4—氯—6—甲基嘧啶环的噻吩磺酰脲能有效抑制植物根系的生长,而含取代氨基的噻吩磺酰脲的生物活性较差。为进一步研究不同取代基对此类化合物生物活性的影响,本文合成了13种     

N-(4'-取代嘧啶-2'-基)-2-甲氧羰基-5-(取代)苯甲酰胺基苯磺酰脲化合物的合成及除草活性研究

为进一步寻找高效、安全和对环境更加友好的除草剂,以商品化除草剂单嘧磺酯为研究基础,对其结构中的苯环5-位取代基作了结构修饰,合成了26个未见文献报道的新型N-(4'-取代嘧啶-2-基)-2-甲氧羰基-5-苯甲酰胺基苯磺酰脲化合物,通过1H NMR、质谱及元素分析确定了化合物的结构.经油菜平皿法及盆栽法测试了所有化合物的除草活性,结果表明,当苯环5-位取代基为苯甲酰胺时,活性较好,其对双子叶植物的除草活性与商品化的甲嘧磺隆相当.     

新三取代嘧啶苯磺酰脲衍生物的合成与生物活性

设计合成了22个具有4,5,6-三取代嘧啶磺酰脲衍生物, 其结构经1H NMR, MS和元素分析确证. 经盆栽试验测定了化合物的除草活性, 结果表明, 嘧啶环5位取代基的引入对分子除草活性有一定的影响.     

4, 6-二芳基-2-氨基嘧啶类衍生物的合成与生物活性

合成并表征了5种4,6-二芳基-2-氨基嘧啶类化合物。 测试了它们对大肠肝菌甲硫酰胺肽酶(EcMetAP)的抑制作用及对CXCR4受体的拮抗作用。 发现5种化合物均对EcMetAP酶活有抑制作用,除化合物2外均对CXCR4受体有拮抗作用。 利用FieldTemplater和FieldAlign软件对化合物1～5的上述活性构效关系进行了分析,初步认为化合物的嘧啶环3位N原子及4位取代苯环上若引入给电子基团,可增强这类化合物的EcMetAP酶抑制活性;在嘧啶环2位引入负电性较强的基团取代,改造2个苯环和嘧啶环的4、5、6位Ｃ原子的结构可增强其CXCR4受体拮抗活性。     

N-(4-取代嘧啶-2-基)苄基磺酰脲和苯氧基磺酰脲的3D-QSAR研究

采用比较分子力场分析(CoMFA)方法,对两类单取代嘧啶类似物、6个N-(4-取代嘧啶-2-基)-2-甲氧羰基苄基磺酰脲(1a～1f)和14个N-(4-取代嘧啶-2-基)-2-取代苯氧基磺酰脲(2a～2n)进行三维定量构效关系(3D-QSAR)研究.建立了一个较为可靠的预测模型.结果表明,分子中苯环邻位、嘧啶环形成氢键的N原子处以及嘧啶环4位和6位附近负电荷增加;苯环邻位乙氧基的CH₂CH₃附近选择带正电的原子;苯环邻位乙氧基附近空间体积增加,而嘧啶环4位甲氧基稍远处取代基的立体位阻不超过此位置,将有利于提高活性.最后解释了修饰磺酰脲的除草剂仍具有较高活性的原因.     

苯环5位取代磺酰脲类化合物的水解动力学及三维定量构效关系初步研究

研究了除草活性较好的9个新型苯环5位取代的磺酰脲类化合物(A~I)分别在酸性、中性及碱性水溶液中的水解情况.采用HPLC-MS对水解产物进行分离鉴定,推测了水解产物的结构及水解路径.采用比较分子力场(Co MFA)方法,对化合物的结构与水解半衰期之间的关系进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)研究.结果表明,苯环5位取代的苯磺酰脲类化合物的水解遵循一级动力学反应,容易发生酸性条件下的水解,水解反应第一步主要为酸催化下磺酰脲桥的断裂,形成5位取代的苯磺酰胺和氨基杂环.苯环5位取代的苯磺酰胺进一步发生5位酰胺基的水解,最后得到化合物c(6-氨基糖精)和d(糖精).苯环5位经修饰改造后,在相同条件下,其水解速度明显高于改造前的母体化合物单嘧磺酯和甲磺隆.苯环5位为酰胺基取代的化合物的水解速度随酰胺基上烷基碳原子数的增加及烷基体积的增大而降低.经计算所得的Co MFA模型能够对该系列化合物的水解半衰期进行较好的预测.     

新型苯环5-(取代)苯甲酰胺基苯磺酰脲类化合物的比较定量构效关系研究

采用比较分子力场分析(CoMFA)方法, 对26个新型苯环5-(取代)苯甲酰胺基苯磺酰脲类化合物的除草活性进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)研究, 建立了三维定量构效关系CoMFA模型(R²=0.948, F=91.364, SE=0.141). 结果表明, 此类磺酰脲类化合物的除草活性与苯环5位取代基的立体结构和电场性质密切相关. 根据CoMFA模型的立体场和静电场三维等值线图不仅直观地解释了结构与活性的关系, 而且为进一步设计高活性的目标化合物提供理论依据.     

新磺酰脲类化合物的合成及生物活性

以正在开发的新磷磺酰脲除草剂N-[2′-(4′-甲基)嘧啶基]-2-硝基苯磺酰脲的研究为基础,设计合成了19个脲桥经修饰的磺酰脲类化合物以及3个新型嘧啶中间体,产物结构经¹HNMR谱及元素分析确证.盆栽试验和离休ALS酶研究结果表明,所合成的化合物均表现出一定的除草活性,部分化合物的除草活性较好.     

α-芳氧基乙酸-(2-取代氧基)-苄酯的合成与生物活性

将水杨醇和苯氧乙酸酯化得到了8个新的化合物, 所有化合物经过元素分析和1H NMR确认. 除草活性的初步测试结果表明, 化合物6具有较好的除草活性.     

三烃基锡β-2, 8, 9-三氧杂-5-氮杂-1-锗杂三环[3.3.3.0^1.5]十一碳烷基(β-取代)丙酸酯的研究

本文合成了15个含锡锗杂恶唑烷化合物,N(CH~2CH~2O)~3GeCHR^1CH~2CO~2SnR(R=Cy~3, Bu~3^n, Ph~3, Cy~2Bu^n,CyBu~2^n; R^1=H, C~6H~5, p-CH~3C~6H~4, p-ClC~6H~4)。通过对产物的IR、1^HNMR、MS和元素的分析测定, 确定了它们的组成和结构。三丁基锡羧酸酯具有五配位的结构。生物活性测定结果表明, 这些化合物具有较好的杀螨和除草活性, 同时对植物病原菌也有一定的防治效果。     

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.