复合物Ⅲ抑制剂型杀菌剂——结构类型和作用机理*

复合物III是细胞呼吸链的重要组成部分,也是杀菌剂的重要作用靶标之一,近年来以复合物III为靶标的杀菌剂应用越来越广泛。本文在总结了复合物III结构和功能最新研究成果的基础上,系统综述了抗霉素A、氰霜唑、Surangin B等Q_i位点抑制剂,甲氧丙烯酸酯类、噁唑菌酮、粘噻唑、标桩菌素、UHDBT等Q_o位点抑制剂,以及双位点抑制剂NQNO与复合物III的作用机理,并对各类杀菌剂的构效关系进行了归纳和讨论。     

2-吲哚基噁唑啉和噻唑啉衍生物的合成及生物活性研究

合成了一系列新颖的2-吲哚基噁唑啉和噻唑啉化合物, 它们的结构经IR, 1H NMR, MS和元素分析确认, 同时测试了它们的生物活性. 初步实验结果表明, 对各种植物真菌均有不同程度的抑制活性, 噻唑啉化合物要优于噁唑啉, 其中2a和2b在50 mg/L时, 对茄棉疫, 油菜菌核和芦笋茎枯呈现出100%的抑制率.     

丁吡吗啉与其苯基类似物的电子结构特征比较

通过化学合成获得丁吡吗啉及其苯基类似物,并对其杀菌活性进行了比较.借助X射线晶体衍射方法,对丁吡吗啉的结构进行了解析.进一步选择6-31G(2df,2pd)基组,利用密度泛函理论B3LYP方法对丁吡吗啉及其苯基类似物的空间几何结构进行优化,借助前线分子轨道、Mulliken电荷、自然键轨道(NBO)分析、表观静电势等对丁吡吗啉及其苯基类似物的电子结构与其杀菌活性相关性进行了理论探讨.结果表明吡啶环取代苯环后,一方面吡啶环上的N原子是一个负电中心,有利于与受体分子间形成氢键等相互作用;另一方面,吡啶环又是一个缺电子的芳环,与苯环相比,在与受体的π-π相互作用中能起到更好的电子接受体的作用.这两种因素使得丁吡吗啉更容易与受体结合,因而活性更高.     

新型N-苯乙酰缬氨酰胺衍生物的“一锅法”合成及其抑菌活性

以L-缬氨酸为起始原料,三乙胺为酰化剂,在液-液两相反应体系中通过混合酸酐法“一锅”合成了7个未见文献报道的缬氨酰胺类衍生物(5a～5g),其结构经1H NMR,IR和HR-MS表征.应用生长速率法对其生物活性进行了初步测试,结果表明,5对卵菌纲疫霉属病菌有一定的抑菌活性,其中5e在给药量为50 mg·L-1时,对黄瓜疫霉病菌的抑制率达49.2％.     

含取代苯甲酰基硫脲的核苷类化合物的合成及杀菌活性研究

为了发现具有杀菌活性的新型先导化合物,基于几丁质合成酶催化作用机制,通过活性亚结构拼接方法,保留多氧霉素和尼克霉素中的活性尿苷部分,将具有良好杀菌活性的硫脲基团引入,设计合成了一系列含硫脲结构的核苷类化合物.以尿苷为原料,经5步反应制得目标物,其结构经IR,1H NMR及元素分析确证.初步生测结果表明,部分化合物对芦笋茎枯病(Phomopsisasparagi bubak)表现出明显的抑制活性,其中6m的抑制率在50μg/mL浓度下为97.2%,与相同浓度的多氧霉素B活性(100%)接近.     

2-吲哚基嗯唑啉和噻唑啉衍生物的合成及生物活性研究

合成了一系列新颖的2-吲哚基噁唑啉和噻唑啉化合物,它们的结构经IR,1H NMR,MS和元素分析确认,同时测试了它们的生物活性.初步实验结果表明,对各种植物真菌均有不同程度的抑制活性,噻唑啉化合物要优丁噁唑啉,其中2a和2b在50 mg/L时,对茄棉疫,油菜菌核和芦笋茎枯呈现出100%的抑制率.     

2-(烃基胺磺酰基)-5,6-二氢-二苯并[b,e]氮杂-6,11-二酮的合成与杀菌活性

以蒽醌为原料,经Schmidt重排为5,6-二氢-二苯并[b,e]氮杂-6,11-二酮,再经氯磺酰化和胺化合成了一系列新颖的2-(烃基胺磺酰基)-5,6-二氢-二苯并[b,e]氮杂-6,11-二酮.结构经1H NMR,13C NMR和高分辨质谱确证.初步的生测结果表明,它们对棉花立枯病菌、油菜菌核病菌和芦笋茎枯病菌具有一定的杀菌活性.其中,2-(3-三氟甲基-4-溴苯基胺磺酰基)-5,6-二氢-二苯并[b,e]氮杂-6,11二酮(4u)对芦笋茎枯病菌有良好的杀菌活性,在50μg/m L浓度下抑制率达96.3%,与对照药剂百菌清基本相当(在50μg/m L浓度下的抑制率为98.8%).初步的构效关系分析指出,氟原子的引入有利于杀菌活性的提高.     

β-环糊精对丁吡吗啉的包合作用

采用紫外光谱定量研究了β-环糊精(β-CD)对新型杀菌剂丁吡吗啉的包结行为, 结果表明, β-CD与丁吡吗啉形成包结比为1∶1的包结物, 其包结常数随温度升高而减小, 表明包结是一个放热过程; 包结反应热力学参数ΔH, ΔS和ΔG均为负值, 说明包结反应是焓变驱动的自发过程.相溶解度实验表明, β-CD能显著提高丁吡吗啉在水中的溶解度, 有助于该产品剂型的水基化, 且包合对其杀菌活性没有明显影响. 对固态包结物的IR和2D ROESY分析表征表明, 丁吡吗啉以其苯环端从β-CD的窄端进入其空腔, 叔丁基进入到β-CD的阔端, 而分子中的其它部分位于空腔的窄端外.     

4-[3-(吡啶-4-基)-3-取代苯基丙烯酰]吗啉类化合物的合成及杀菌活性

为了寻找具有高活性的含吡啶杂环杀菌剂, 以烯酰吗啉为模板化合物, 以异烟酸为起始原料, 通过卤代反应、Friedel-Crafts酰基化反应、Wittig-Horner反应等, 将吡啶-4-基或2-氯吡啶-4-基引入到模板结构中, 设计合成了27个4-[3-(吡啶-4-基)-3-取代苯基丙烯酰]吗啉类化合物, 其结构通过1H NMR和元素分析确证. 对目标化合物的初步杀菌活性测定结果表明, 所有目标化合物对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kuhn.)和掘氏疫霉菌(Phytophthora drechsler Tucker)均有较强的抑制作用, 其中4-20, 4-21, 4-22化合物对立枯丝核菌的EC50值分别为28.94, 5.27和0.87 μg/mL(对照药剂多菌灵为1.54 μg/mL, 烯酰吗啉为60.95 μg/mL); 对掘氏疫霉菌的EC50值分别为0.33, 0.27和0.09 μg/mL(对照药剂百菌清为20.39 μg/mL, 烯酰吗啉为0.24 μg/mL), 表明该类化合物具有重大的研究开发价值.