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.     

基于呋喃酚构建2-(4-芳氧苯氧基)丙酰胺及除草活性

以呋喃酚为原料, 采用2条合成路线制备2种关键中间体2-氨基-1-(2,2-二甲基-7-烷氧基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)乙酮盐酸盐(2)和n-(2,2-二甲基-2,3-苯并呋喃-7-氧基)烷胺(9), 再经2-(4-芳氧苯氧基)丙酰化合成了17种基于呋喃酚的2-(4-芳氧苯氧基)丙酰胺, 其化学结构经核磁共振谱、 高分辨率质谱和旋光度确证. 除草活性测试结果表明, 在1500 g/hm²剂量下, 大部分化合物对单子叶杂草马唐(Crabgrass)和稗草(Barnyard grass)均具有较高的抑制活性. 在化合物4和5中, 有7个化合物对单子叶杂草表现为A级除草活性, 如化合物4a, 4b, 4i, 5a, 5c, 5e和5h对马唐和稗草的抑制率为100%. 初筛结果显示, 在375 g/hm²剂量下, 化合物4a, 4b, 4i, 5e和5h对稗草的茎叶处理抑制率达96%以上.     

3-(未)取代苄氧基-6-氟哒嗪的合成及其除草活性

通过3,6-二氟哒嗪与(未)取代苄醇在NaOH/CH₃CN体系反应, 合成了一系列未见报道的3-(未)取代苄氧基-6-氟哒嗪, 其结构均经¹H NMR, IR和元素分析确证. 初步的生物活性测试结果表明, 所合成的化合物对油菜和稗草均有一定的抑制作用, 讨论了其结构与除草活性的关系.     

含6-烷(芳)氧基多取代吡啶衍生物的合成与除草活性

采用6-烷硫基吡啶化合物为原料,用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,双氧水为氧化剂,水合钨酸钠为催化剂,经过一步氧化变成6-烷砜基多取代吡啶化合物,再在醇钠或碳酸钾的催化作用下与醇或酚反应生成含烷(芳)氧基的多取代吡啶衍生物.通过~1H NMR,EI-MS,IR,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2-甲基-4-氨基-5-氰基-6-(3-硝基苯氧基)烟酸甲酯经单晶X衍射确证了结构.对合成的含6-烷(芳)氧基多取代吡啶衍生物作了初步的除草活性测试,测试结果表明:含6-烷(芳)氧基多取代吡啶衍生物对油菜和稗草具有一定的除草活性,且化合物对油菜和稗草根的抑制优于对茎的作用,表现出明显的选择性.     

3-芳氧基-6-取代哒嗪的合成及其除草活性

合成了系列3-芳氧基-6-取代哒嗪类化合物.化合物结构经¹HNMR、元素分析、IR和MS确证.生物活性测试结果表明,该类化合物具有很好的除草活性,讨论了其结构与除草活性的关系.     

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。     

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.     

新型N-（4，6-双取代嘧啶-2-基）-N’-（三氟甲基苯基）胍的合成，结构及生物活性研究

设计,合成了10种新型的胍衍生物,结构经FTIR, MS, 1H NMR 和元素分析确证,并且采用X-射线衍射分析方法确证了具有较好生物活性的化合物11a的结构。并且对这些化合物进行了除草活性测试,结果表明化合物11a,11b,11c在100µg·mL-1 对油菜具有较好的抑制作用,初步的KARI活性结果表明这些化合物对KARI的活性很弱。     

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.     

酰胺类KARI酶抑制剂的设计、合成和生物活性

以分子对接法进行MDL/ACD三维数据库搜寻所得到的大量结构信息为指导, 从中选取部分酰胺类小分子进行化学合成和结构表征. 生物活性测试结果表明, 设计合成的8个酰胺类化合物在200 μg/mL浓度下对水稻KARI酶具有不同程度的抑制活性, 化合物1和6的抑制率可达到57.4%和48.1%. 部分化合物在100 μg/mL浓度下对双子叶植物油菜的胚根和单子叶植物稗草的茎叶的抑制活性较为显著, 化合物1和6对油菜胚根生长抑制率分别为52.0%和72.6%, 其与KARI酶体外(in vitro)抑制活性具有一定的相关性. 这些酰胺类化合物可作为KARI酶抑制剂为后续分子设计提供借鉴.     

The design, synthesis of amide KARI inhibitors and their biological activities

Ketol-acid reductoisomerase(KARI) is a promising target for the design of herbicides yet there are only few reports on the molecular design of KARI inhibitors. In this paper, based on the reported 0.165 nm high resolution crystal structure of the spinach KARI complex, 279 molecules with low binding energy toward KARI were obtained from an MDL/ACD 3D database search using the program DOCK 4.0. According to the structural information of 279 molecules provided, some amide compounds have been designed and synthesized. The bioassay results show that most of these amides had inhibitory activity to rice KARI at a test concentration of 200 μg/mL. Among which eight amides, compounds 1 and 6 show 57.4% and 48.1% inhibitory activity to KARI. The herbicidal activities of these amides were further investigated on di-cotyledonous rape (Brassica campestris) and mono-cotyledonous barnyardgrass (Echinochloa crusgalli). Compounds 1 and 6 were more favorable than others and showed 52.0% and 72.6% inhibitory activity on rape root at 100 μg/mL concentration, respectively. These amides could be further optimized for finding more potent candidates. __________ Translated from Chemical Journal of Chinese Universitiers, 2008, 29(3) (in Chinese)     

Design,Synthesis and Biological Activity of Ethyl 2-（N-Substituted-arylsulfonamido）-2-oxoacetate

Thirteen new ethyl 2-（N-substituted-arylsulfonamido）-2-oxoacetates（3a-3m）, based on the structure of Ketol-acid reductoisomerase（KARI） inhibitor IpOHA, were designed and synthesized. Their structures were established on the basis of ^1H NMR, IR, MS, and elemental analyses. The bioassay result reveals that the structural changes from hydroxyl group on the N atom of IpOHA to arylsulfonyl groups does not enhance the inhibitory activity of the compounds to KARI in vitro. Compounds 3c, 3h, 3k, and 3m are more effective than IpOHA against the monocotyledonous bamygrass at 100 ug/mL in herbicidal tests.     

Syntheses and Biological Activities of Ethyl N-Hydroxy-N-（substituted） phenyloxamates as KARI Inhibitors

Nine ethyl N-hydroxy-N-(substituted)phenyloxamates(2a—2i), based on the structure of the KARI inhibitor IpOHA, were synthesized. Their structures were established on the bases of 1H NMR, IR, ESI-MS and elemental analyses. Among the nine compounds, four show in vitro inhibitory activity on rice KARI, with 2c and 2g[Ki values of (35.2±4.9) and (49.4±6.3) μmol/L] having similar activity to the precursor of IpOHA(A, Ki=34.1±6.7 μmol/L). The results will be helpful to further molecular design of more potent KARI inhibitors.     

新型含取代哌嗪的5-(吡啶-3-基)-1,2,4-三唑Mannich碱和双Mannich碱的合成及生物活性

根据药物分子设计的活性基团组合原理,通过在1,2,4-三唑环的5位引入吡啶基,同时在4位芳基亚甲氨基的苯环上引入氟或三氟甲基,设计合成了一系列含氟、吡啶和哌嗪基团的1,2,4-三唑Mannich碱和双Mannich碱类化合物.通过核磁共振氢谱(~1H NMR)、碳谱(~(13)C NMR)和元素分析确证了目标化合物的结构.生物活性测试结果表明,部分化合物对油菜具有一定的除草活性;化合物2a,2d和2f(50 mg/L)对苹果轮纹病菌表现出较好的抑制活性,与对照药三唑酮活性相当;化合物2a,2b,2d和2i(180 mg/L)对酮醇酸还原异构酶(KARI酶)表现出了显著的离体抑制活性(抑制率51.7%~88.7%).     

2-[4-(5-取代-1,3,4-噁二唑-2-基)苯氧基]丙酸/乙酸酯的合成、结构及其生物活性

以4-氰基苯酚和2-氯丙酸乙酯(或2-氯乙酸甲酯)为起始原料进行反应,得到2-(4-(1H-四唑-5-基)苯氧基)丙酸/乙酸酯,进而发生Huisgen反应合成了一系列新型1,3,4-噁二唑类标题化合物,其结构经~1H NMR,~(13)C NMR,IR,MS及元素分析或高分辨质谱得到表征和确认.用X射线衍射测定了化合物3q的晶体结构.初步生物活性测试结果表明,含有较小体积取代基的噁二唑化合物3c和3d在200μg/mL测试浓度下对水稻KARI酶分别具有94.5%和83.1%的抑制活性.化合物3p在100μg/mL浓度下对双子叶油菜(Brassica campestris)胚根生长抑制率可达82.4%.     

Synthesis and Biological Activity of Novel Furan/Thiophene and Piperazine‐Containing (Bis)1,2,4‐triazole Mannich Bases

Series of novel furan/thiophene and piperazine‐containing 1,2,4‐triazole Mannich bases and bis(1,2,4‐triazole) Mannich bases have been conveniently synthesized via Mannich reaction with triazole Schiff bases, various piperazine derivatives, and formaldehyde as intermediates in good yields. Their structures were characterized by melting points, ¹H NMR, ¹³C NMR, IR and elemental analysis. The preliminary bioassay showed that most compounds exhibited significant in vitro and in vivo fungicidal activity against several test plant fungi. Among 32 new compounds, the trifluoromethyl‐containing compounds showed superior activity than the methyl‐containing ones. Several compounds, such as F8 , F9 , F10 , G5 , H7 , H8 , I3 and I4 , were comparable with some commercial fungicides against different fungi during the present study and could be further structurally optimized. Meanwhile, several compounds showed good herbicidal activity against Brassica campestris at 100 µg/mL and KARI inhibitory activity at 200 µg/mL. However, compounds exhibited poor insecticidal activity against oriental armyworm at 200 µg/mL in the preliminary studies. The research results will provide useful information for the design and discovery of new agrochemicals with novel heterocyclic structures.     

5-吡唑甲酰胺类衍生物的设计、 合成与生物活性

以2种5-吡唑甲酸为原料, 分别与噻唑胺和苯并呋喃胺发生缩合反应, 制备了23个新的5-吡唑甲酰胺类化合物; 采用核磁共振波谱和质谱等对目标化合物结构进行了表征; 对化合物B1和B3进行了量子化学计算、 前沿分子轨道及分子范德华表面静电势分析. 生物活性实验结果表明, 在500 mg/L浓度下部分化合物对黏虫和蚜虫有良好的杀虫活性, 其中化合物A1和B1对黏虫的致死率均为100%, 化合物B3, B4和C9对蚜虫的致死率分别为100%, 100%和95.54%; 在25 mg/L浓度下化合物A3对烟草赤星病菌的抑制率、 化合物C7对小麦赤霉病菌的抑制率以及化合物A1和A4对油菜菌核病菌的抑制率均大于50%.