不同杂环取代(E)-β-Farnesene类似物的合成及生物活性研究

为了寻求新型蚜虫控制剂,以蚜虫报警信息素(E)-β-farnesene(EBF)为先导,引入不同类型的杂环取代EBF结构中不稳定的共轭双键,设计合成了一系列不同杂环取代的EBF类似物.所有化合物结构均通过1H NMR、13C NMR、IR及HRMS确证.对化合物进行了生物活性测试及初步构效关系分析.结果表明,所有化合物均对桃蚜和大豆蚜表现出一定的生物活性,部分化合物的杀虫活性优于先导EBF,酯基的引入则对驱避活性有利.     

含亚胺基(E)-β-Farnesene类似物的设计、合成及生物活性研究

为了发现控制蚜虫的新型高活性化合物,以蚜虫报警信息素(E)-β-farnesene(EBF)为先导,引入不同类型的芳香环(叔丁基)替代EBF结构中不稳定的共轭双键,设计了一系列含亚胺基EBF类似物.采用N-烷基化反应和还原胺化反应两种路线合成了19个目标化合物.所有化合物结构均通过~1HNMR、~(13)CNMR、IR及HRMS确证.对目标物进行了生物活性测试并探讨了结构活性关系,结果表明:含苯环或吡啶环的化合物对桃蚜具有较好的驱避活性,其中以3g、3l和3m最为显著,驱避率分别为62.0%、62.5%和64.6%;含1,3,4-噻二唑等杂环的化合物对桃蚜具有一定的杀虫活性,在200μg/m L浓度下化合物3i、3l、3r和3s的致死率分别为70.7%、72.6%、70.4%和75.5%,显著高于先导EBF;而含叔丁基的非环EBF类似物的驱避和杀蚜活性均不明显.     

新型异烟酸类蚜虫报警信息素类似物的设计、合成及生物活性

以蚜虫报警信息素[(E)-β-farnesene,EBF]为先导,通过活性亚结构拼接和生物电子等排原理,设计合成了一系列结构新颖的异烟酸类EBF类似物.以香叶醇为原料,经4步反应制得20个目标化合物(19个未见文献报道),其结构经~1H NMR,~(13)C NMR,IR及HRMS确证.初步生物活性测定结果表明,所有化合物对桃蚜有驱避活性和杀死活性,其中化合物7d,8f和8n表现出较好的桃蚜驱避活性,对桃蚜的驱避率分别为62.6%,62.0%和61.0%;化合物8a,8b和8d对桃蚜的致死率分别为73.6%,81.1%和70.2%.初步构效关系分析发现,酯基的引入对桃蚜的驱避活性有利;酰胺基的引入对杀蚜活性有利;N烷基取代的链长及支链数量影响驱避活性.     

含苯环(E)-β-Farnesene类似物的设计、合成及驱避活性研究

为了发现驱避蚜虫的新型高活性化合物,以蚜虫报警信息素(E)-β-farnesene(EBF)为先导,引入不同取代的苯环替代EBF结构中不稳定的共轭双键,设计了一系列含苯环的EBF类似物.优化了一条苯胺和香叶基氯反应的N-烷基化路线,在最优条件下以39%~83%的收率合成了19个目标化合物,所有化合物结构均通过1H NMR、13C NMR及HRMS确证.生物活性测试结果表明,部分化合物对桃蚜具有一定驱避活性,其中4d、4h和4k驱避率分别高达56.3%、58.3%和50.3%.目标化合物构效关系显示4-位卤素取代化合物活性较高.     

含硝基胍E-β-法尼烯类似物的合成及生物活性研究

以蚜虫报警信息素的主要成分E-β-法尼烯(E-β-farnesene,简称EBF)为先导,分别用不同取代硝基胍替代EBF中的共轭双键,设计合成了10个未见文献报道的EBF类似物,其结构均经1HNMR,IR和HRMS分析确证,并对化合物的生物活性进行了测试,分析比较了不同取代硝基胍的生物活性差异.生物活性试验结果表明,目标化合物对桃蚜(Myzus persicae)均具有一定的生物活性,其中化合物9a～9e的活性优于E-β-法尼烯.     

含呋喃环双酰肼类衍生物的合成、杀虫活性及3D-QSAR研究

为发现新的昆虫生长调节剂,经单取代苯基呋喃甲酰氯与取代苯甲酰肼反应得到22个未见文献报道的含呋喃环双酰肼类化合物,其结构均通过了IR,1HNMR和元素分析确认.初步生测结果表明,所有目标化合物对豆蚜(Aphisfabae)均有活性,部分目标化合物表现出较好或中等的杀幼虫活性.化合物Ia,Ib和Ic在药剂浓度为0.05%时,对豆蚜的死亡抑制率分别为81.8%,58.4%和52.2%,其中化合物Ia对若蚜的蜕皮和成蚜产雌能力具有一定的抑制作用.而大部分目标化合物在药剂浓度为0.1%,0.05%和0.001%时,对3龄粘虫(Mythimna separate)、棉红蜘蛛(Tetranchus urticae)和尖音淡色库蚊(Culex pipiens pallens)幼虫杀虫活性不明显.采用比较分子力场分析(CoMFA)方法,对22个化合物的杀蚜虫活性进行三维定量构效关系(3D-QSAR)研究.在CoMFA研究中,考察了不同力场和电荷下网格点步长对统计结果的影响.建立了三维定量构效关系CoMFA模型(q2=0.518,r2=0.936).CoMFA模型的立体场、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,而且为后续优化该系列化合物提供了理论依据.     

新型硝基亚甲基类新烟碱化合物的合成及其杀虫活性

以昆虫乙酰胆碱受体为作用靶标的新烟碱类杀虫剂属于高效、高选择性和环境友好的杀虫剂,依据新烟碱类杀虫剂活性与结构关系,以吡虫啉及其类似物NTN32692为先导结构,在咪唑啉环位置并入可以增强分子脂溶性的六元环基团,设计合成了9个未见文献报道的硝基亚甲基类新烟碱化合物,所有目标化合物的结构均经1H NMR、IR和HR-MS测试技术的确证。初步的生物活性测试结果表明,在500 mg/L下所有目标化合物对豆蚜(Aphis craccivora)都有一定的杀死活性,其中活性最高的化合物4对豆蚜(Aphis craccivora)的校正死亡率为73.0%。并对目标化合物5a～5h的合成方法进行了探讨。     

昆虫信息素研究 Ⅲ.拟蚜虫警戒素的研究

蚜虫(aphids)对农作物有很大的为害,它传播病毒,使作物减产。当蚜虫受天敌进攻时,它会从腹管中分泌出挥发性的警戒素(alarm pheromone)给附近蚜虫以危险信号,使其迅速脱离现场。1972年Bowers等对蔷薇长管蚜(Macrosiphum rosae)、豌豆蚜(Acyrthosiphonpisum)、麦二叉蚜(Schizaphis graminum)以及棉蚜(Aphis gossypii)等四类蚜虫的警戒素进行了研究,并鉴定出它们为倍半萜类的E-β-法尼烯(1,EBF)。1973年Edwards和Wientiens等也分别确定了桃蚜(Myzus persiae)和谷长管蚜(Macrosiphum avenae)的警戒素也是EBF。因此,研究蚜虫警戒素对开发新蚜虫防治方法有一定重要意义。     

[反]-β-法尼烯类似物的设计、合成与生物活性研究

对[反]-β-法尼烯(EBF)类似物的骨架结构原子进行改造,引入吡虫啉系列活性基团,设计合成了13个结构新颖的EBF类似物,并对其生物活性进行了研究.结果表明,这些化合物对蚜虫具有明显的抑制活性,尤其在低浓度时活性更明显,如质量浓度为25mg/L时,I₁₀和I₁₃对蚜虫的抑制率分别为93.1%和87.1%,远高于同浓度下吡虫啉的抑制率(66.7%).     

新型含氮五元杂环E-β-法尼烯类似物的合成及生物活性研究

为了寻求新型蚜虫防治先导化合物, 以蚜虫报警信息素的主要成分E-β-法尼烯(E-β-farnesene, 简称EBF)的骨架结构为母体, 分别用N-氰基-亚胺基-1,3-噻唑烷、2-噻唑硫酮、2-羰基-1,3-噁唑烷、1-取代-2-硝基亚胺基-1,3-咪唑烷等含氮五元杂环取代EBF中的共轭双键, 设计合成了8个未见文献报道的EBF类似物, 其结构均经¹H NMR, IR和元素分析确证, 并分析比较了不同类型杂环的化学反应和生物活性差异. 初步生物活性试验结果表明, 目标化合物对蚜虫具有一定的生物活性, 其中4e在5个测试浓度下的活性均优于对照药剂; 有意思的现象是, 一些在高浓度(1000 μg/mL)下活性低于对照药剂噻虫啉的目标物(如 4a～4c, 4f～4h), 在低浓度(如62.5 μg/mL)下对蚜虫的生物活性反而高于对照药剂.     

新型双环新烟碱类似物的合成及其生物活性

设计合成了六个新型双环新烟碱类似物,通过1H NMR,13C NMR,高分辨质谱和单晶结构对目标化合物的结构进行了表征.初步的生物活性测试表明:在500 mg?L-1浓度下,目标化合物6a,6c~6f对豆蚜(Aphis craccivora)具有很好的杀虫活性.通过分子对接比较并解释了目标化合物6a和吡虫啉的活性和作用模式的差异,其结果表明目标化合物6a的吡啶环和受体残基色氨酸147的芳香环侧链具有?-?堆积作用,与吡虫啉的作用方式存在一定差异.     

(E)-1,5-二苯基-2-烯-1-戊酮的合成及生物活性研究

(E)-1,5-二苯基-2-戊烯-1-酮(I)是从瑞香狼毒(Stellera chamaejasme L.)中分离得到的天然产物,能有效防治重要农业害虫蚜虫.以价廉易得的苯乙酮为起始原料,经过4步反应合成化合物I,所得目标产物结构经过1HNMR,IR和元素分析确证.并探讨了反应温度和溶剂对产物顺反比例的影响.生物活性测试结果表明,化合物I对桃蚜(Myzus persicae)具有较强的杀蚜活性,其LC50为178.96μg/mL.     

弥拜霉素类似物的合成、表征和杀虫活性研究

以弥拜霉素类似物依维菌素为原料,根据类同合成法和亚结构连接法原理,对依维菌素进行脱糖,再与相应的酰氯进行酯化、肟化反应制得两个系列弥拜霉素类似物化合物4Ia～5IId,所有目标化合物都通过核磁共振氢谱、高分辨质谱的确认,并分别对朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)、南方粘虫(Mythimna sepatara)和蚕豆蚜(Aphis fabae)进行室内杀虫活性测定,结果表明所有衍生物均表现出不同程度的杀虫活性,其中化合物4IIa和4IIb对粘虫和蚜虫表现出很高的杀虫活性.     

新型含取代吡唑环结构的吡唑肟醚衍生物的合成及生物活性研究

为了寻找具有较好生物活性的吡唑肟醚衍生物,采用活性亚拼接方法,设计并合成了一系列新型含取代吡唑环结构的吡唑肟醚类化合物.通过~1H NMR、~(13)C NMR和元素分析等手段对目标化合物的结构进行了表征.初步的生物活性测试结果表明,大多数化合物表现出较好的杀虫活性.在测试浓度为500μg/m L时,16个化合物对粘虫的杀灭活性可达80%~100%,14个化合物对蚜虫的杀死率可达80%~100%,12个化合物对褐飞虱的杀死率可达70%~100%.当测试浓度降为100μg/m L时,5个化合物对蚜虫的杀灭活性可达50%~80%.     

1-甲基-3-三氟甲基-5-取代基-1H-吡唑-4-甲醛-O-(4-三氟甲基苯甲酰基)肟的合成与生物活性研究

为了从吡唑类化合物中寻找活性较高的农药先导化合物,采用活性亚结构拼接方法,设计合成了一系列未见文献报道的新型含三氟甲基苯甲酰肟酯结构的5-取代吡唑类衍生物.目标化合物的结构均经1H NMR,13C NMR,MS及元素分析确证.初步的生物活性测试结果表明,在测试浓度为500μg/m L时,大多数目标化合物表现出一定的杀蚜虫活性.当测试浓度降为200μg/m L时,目标化合物5b、5c、5d、5i、5l和5n对蚜虫仍有较强的抑制作用,其杀死率分别为90%,90%,80%,80%,80%和80%.     

新型含1,3,4-噁二唑结构的吡唑酰胺类化合物的合成与杀虫活性研究

为了寻找与发现新的活性物质,以杀虫剂吡螨胺为先导化合物,采用活性基团拼接的方法,设计并制备了一系列未见文献报道的新型含1,3,4-噁二唑结构的吡唑酰胺类化合物.通过~1H NMR,~(13)C NMR和元素分析测试确认了目标化合物的结构.初步的生物活性测试结果显示,部分目标化合物表现出较好的杀虫活性.在测试浓度为500μg/m L时,有5个化合物对粘虫的杀灭活性可达80%~100%,其中4个化合物对粘虫的防治效果与对照药剂唑虫酰胺接近.此外,1-甲基-3-乙基-4-氯-N-{[5-(4-甲基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-甲酰胺(9g)在测试浓度为500μg/m L时对蚜虫的杀死率为100%.     

1H-1,2,4-三唑-5-氨基甲酸酯类化合物的合成、结构表征及杀虫、抑菌活性

通过活性基团拼接的方法,将氨基甲酸酯结构和1H-1,2,4-三唑-5-胺有机结合,设计合成了一系列结构新颖的多取代1H-1,2,4-三唑-5-氨基甲酸酯类化合物(5和6),所有化合物的结构经核磁共振(NMR),红外光谱(IR),高分辨质谱(HRMS)及元素分析等方法确证.初步杀虫活性测定结果表明,大部分化合物对桃蚜[Myzus persicae(Sulzer)]具有良好的杀虫活性,致死率大于90%.精密毒力测试结果表明,化合物5b的半致死浓度(LC_(50))为9.49μg/m L,具有进一步研究开发的价值.抑菌活性初步测试结果表明该类化合物的抑菌活性一般,在50μg/m L浓度下少数化合物也表现出一定的离体抑菌活性.对此类化合物的构效关系进行了讨论.     

含吡啶(噻唑)甲基的哌嗪类化合物的合成及生物活性

采用活性基团拼接原理, 分别以2-氯-5-氯甲基吡啶和2-氯-5-氯甲基噻唑为原料, 经过氮烷基化和加成反应, 得到系列含吡啶甲基或噻唑甲基的哌嗪类化合物. 初步测试结果表明: 部分化合物表现出较弱的除草活性和杀豆蚜活性, 但对孑孓显示出较高的的杀灭活性, 其中4f在50 mg/L的浓度下对孑孓的杀死率可达100%.     

新型含噁唑环结构的吡唑肟醚类化合物的合成与杀虫活性研究

为了从吡唑肟醚类化合物中寻找新的活性物质,利用活性亚结构拼接原理,设计并合成了一系列新型含噁唑环结构的吡唑肟醚类衍生物共计15个.通过~1H NMR、~(13)C NMR和元素分析等手段确证了目标化合物的结构.初步的生物活性测试结果表明,大多数目标化合物对朱砂叶螨、蚜虫和粘虫显示出良好的防治效果.在测试浓度为500μg/mL时,10个化合物对朱砂叶螨均具有80%以上杀死率,其中4个化合物对朱砂叶螨表现出与对照药唑螨酯相当的防治效果,9个化合物对蚜虫的杀死率均达100%,与对照药吡虫啉的杀虫效果相近,14个化合对粘虫的杀死率均为100%,与对照药啶虫丙醚的防效相当.当测试浓度为100μg/m L时, 3个化合物对朱砂叶螨的杀死率均为60%, 2个化合物对蚜虫的杀死率分别为90%和100%.当测试浓度降至20μg/m L时, 1,3-二甲基-5-(4-甲基苯氧基)-1H-吡唑-4-甲醛-O-[4-(噁唑-5-基)苯甲基]肟(7i)对蚜虫仍呈现出一定的杀虫效果,其杀死率为60%.     

新型含氯代噻唑基团和嘧啶环的吡唑肟醚类衍生物的合成及其生物活性研究

为解决抗性问题,寻找新的活性化合物,在前期工作基础上,运用生物等排原理,以吡唑肟醚为骨架,引入了第二代新烟碱类重要药效团氯代噻唑和另一重要基团嘧啶环,设计合成了系列新型吡唑肟醚类化合物.以1H NMR,IR,元素分析及MS进行结构确证,并进行了杀虫、杀螨及杀菌活性测定.部分具有氯代噻唑环的A系列化合物显示了良好的杀蚊虫活性(100%,5 mg·L-1)、杀豆蚜活性(100%,200 mg/L)和杀螨活性(100%,200 mg/L);具有嘧啶环的B系列化合物显示了一定的杀菌活性.