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2-酰氧基环烷基磺酰胺类化合物的合成与杀菌活性研究

作　者: 吴德财
导　师: 纪明山；李兴海
学　校: 沈阳农业大学
专　业: 农药学
关键词: 2-羰基环烷基磺酸胺 2-羟基环烷基磺酸胺 2-酰氧基环烷基磺酸胺合成组合化学杀菌活性构效关系
分类号: S482.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在前期试验中发现2-羰基环烷基磺酰胺类化合物具有较好的杀菌活性,我们在此基础上设计并合成了11个新型的2-羰基环烷基磺酰胺类化合物与21个2-羟基环烷基磺酰胺类新型化合物,它们的结构均经过1H NMR、IR与元素分析的确认。用菌丝生长速率法测定了5个N-(2-三氟甲基-4-氯苯基)-2-羰基环戊、己、庚、辛、十二烷基磺酰胺类化合物和21个2-羟基环戊、己、庚、辛、十二烷基磺酰胺类化合物对黄瓜灰霉病菌(Botrytis cinerea Pers)的毒力,从构效关系看,7元环和8元环对活性的贡献最大,随着环大小的降低和增高,杀菌活性明显降低。其中化合物3C、4C、3D和4D的EC50为0.80、0.85、1.22和1.09mg/L。孢子萌发试验表明：此类化合物对黄瓜灰霉病菌的孢子有着一定的抑制活性,小环化合物的活性要高于大环化合物的活性,2.羰基环烷基化合物的活性要高于2-羟基环烷基化合物。化合物3A、3B17、3E、4A的EC50分别为4.21、4.21、3.24与5.29mg/L,稍差于对照药剂腐霉利的0.98mg/L。该类化合物在活体上表现出了非常高的防治效果,2-羟基环烷基化合物对黄瓜灰霉病菌(B. cinerea)的防治效果要明显高于2.羰基化合物,化合物3E、4817和4C在黄瓜植株上的防治效果要好于对照药剂腐霉利。为了进一步获得杀菌活性优异的化合物,以2-羟基环烷基磺酰胺类化合物为先导结构,进行结构优化设计合成了2-酰氧基环己烷基磺酰胺类化合物,并且在离体和活体条件下测定了它们对黄瓜灰霉病菌(B. cinerea)的生物活性,同时测定了其对10种病原真菌的杀菌活性,评价其杀菌谱。由酰氯与N-取代-2-羟基环己烷基磺酰胺在二氯甲烷中反应,经四甲基乙二胺和分子筛催化,合成了13个N-(2-三氟甲基-4-氯苯基)-2-酰氧基环己烷基磺酰胺和13个N-(2,4,5-三氯苯基)-2-酰氧基环己烷基磺酰胺类化合物,它们的结构经过了1H NMR、IR和元素分析的确认。用菌丝生长速率法测试26个化合物的杀菌谱,设置处理化合物处理浓度为50mg/L,试验结果表明：化合物5812、5813、5825与5826的杀菌谱好于对照药剂百菌清。用菌丝生长速率法测定了26个化合物对黄瓜灰霉病菌(B.cinerea)的杀菌活性,从EC50和EC80综合结果来看,化合物5B8、5B12、5B13、5B18、5B21、5B22、5B25与5826的杀菌活性好于对照药剂腐霉利,如：化合物5825的EC50和EC80分别为4.17和11.35mg/L,要好于腐霉利的4.46和35.02mg/L。黄瓜离体叶片法试验结果表明：在200mg/L的处理浓度下,化合物5812、5813、5825与5826对黄瓜灰霉病菌的抑制活性要好于对照药剂腐霉利。从杀菌谱测定、精密毒力测定和活体试验的综合结果看构效关系：当取代基团为乙氧基乙酰基和甲氧基乙酰基时的活性较好,且13个N-(2,4,5-三氯苯基)-2-酰氧基环己烷基磺酰胺类化合物的活性要稍好于13个N-(2-三氟甲基-4-氯苯基)-2-酰氧基环己烷基磺酰胺类化合物。组合合成的方法可以明显的提高化学合成与活性筛选的效率,在这里我们利用组合合成的原理设计并合成了16个非均相2-酰氧基环烷基磺酰胺类化合物库,化合物库合成经气相色谱质谱联用仪监测,并用菌丝生长速率法和黄瓜活体叶片法测试了其对黄瓜灰霉病在离体及活体杀菌活性。结果表明：离体活性测定,大多数化合物库对黄瓜灰霉病菌表现出了较好的抑制活性,菌丝生长速率法结果显示化合物库Ⅰ-7、Ⅰ-8与Ⅰ-5的防治效果均好于对照药剂腐霉利。而在活体活性测定中,化合物库对黄瓜灰霉病菌都有一定的杀菌活性,叶片法测试结果表明化合物库Ⅰ-8得杀菌活性最高,效果与对照药剂腐霉利相当,库Ⅰ-7、Ⅰ-5也有一定的的防治效果。将化合物库Ⅰ-7与Ⅰ-8单独合成纯化出来即得到化合物5B12与5B13,这与用传统化学合成得到的结果相同,但是却明显的提高了化合物筛选的效率。

全文目录

摘要 8-10英文摘要 10-13前言 13-14第一章研究进展与课题的提出 14-23 1.1 磺酰胺类化合物杀菌活性研究进展 14-16 1.2 组合合成研究进展 16-21 1.2.1 组合化学 16-18 1.2.2 组合合成 18-19 1.2.3 组合库的鉴别方法 19-20 1.2.4 组合化学在农药开发中的应用 20-21 1.3 课题的提出及研究的目的意义 21-23第二章 2-羰基与2-羟基环烷基磺酰胺的合成与杀菌活性测定 23-40 2.1 合成路线 23-24 2.1.1 2-羰基环烷基磺酰胺(3)的合成 23 2.1.2 2-羟基环烷基磺酰胺化合物(4)的合成方法 23-24 2.2 试验部分 24-32 2.2.1 仪器与试剂 24-25 2.2.2 2-羟基环烷基磺酰胺(4)的制备 25-32 2.3 目标化合物的杀菌活性 32-36 2.3.1 菌种来源及种类 32 2.3.2 试验方法 32-33 2.3.3 2-羟基环烷基磺酰胺的杀菌活性测定 33-36 2.4 结果与讨论 36-39 2.4.1 合成试验 36 2.4.2 2-羰基与2-羟基环烷基磺酰胺化合物的杀菌活性测定 36-39 2.5 本章小结 39-40第三章 2-酰氧基环己烷基磺酰胺的合成与杀菌活性测定 40-58 3.1 设计路线 40-42 3.1.1 酯化合成路线选择 40-41 3.1.2 酰氯的主要制备方法 41-42 3.2 合成试验 42-50 3.2.1 仪器与试剂 42 3.2.2 酰氯的合成 42-44 3.2.3 2-酰氧基环己烷基磺酰胺(5)的制备 44-50 3.3 目标化合物的杀菌活性 50-53 3.3.1 菌种来源及种类 50-51 3.3.2 2-酰氧基环己烷基磺酰胺的杀菌活性测定 51-53 3.4 结果与讨论 53-57 3.4.1 合成试验 53-54 3.4.2 2-酰氧基环烷基磺酰胺化合物的杀菌活性测定 54-57 3.5 本章小结 57-58第四章 2-酰氧基环己烷基磺酰胺的非均匀组合库合成与杀菌活性测定 58-69 4.1 设计路线 58 4.2 合成试验 58-61 4.2.1 仪器与试剂 58-59 4.2.2 2-酰氧基环己烷基磺酰胺化合物库Ⅱ-1的合成 59-61 4.3 目标化合物的杀菌活性 61-65 4.3.1 菌种来源及种类 61 4.3.2 2-酰氧基环烷基磺酰胺的化合物库杀菌活性测定 61-64 4.3.3 对非均匀混合物库筛选方法正确性的设计试验 64-65 4.4 结果与讨论 65-68 4.4.1 合成试验 65-67 4.4.2 2-酰氧基环烷基磺酰胺化合物库的杀菌活性测定 67-68 4.4.3 对非均匀混合物库筛选方法正确性的设计试验 68 4.5 本章小结 68-69第五章结论与讨论 69-71 5.1 结论 69-70 5.2 讨论 70 5.3 存在的问题 70-71参考文献 71-75附图 75-81致谢 81-82攻读硕士学位期间发表论文情况 82

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