吡咯烷二酮的苯氧基苯肼类衍生物的合成与杀菌活性研究
吡咯烷二酮类化合物是一种五元氮杂环化合物，它的生物活性广泛，作用领域很广。因为它的分子结构复杂多变，容易修饰，并且存在很普遍，在各类生物体中都有它的存在。通过对此类化合物的研究，人们发现对此类化合物的结构进行优化和修饰，便能合成很多生物活性良好的新型化合物，因此常常作为新型农药合成的模板。为了提高合成农药的生物活性，在其结构中引入苯肼基团也是一种常用的方法。苯氧基苯基在农药结构中常常被用到，因为含有苯氧基苯基的化合物通常具有非常高的生物活性，广泛应用于农药领域。鉴于此，本课题将苯氧基苯肼基团引入吡咯烷二酮的3号位，设计合成新型吡咯烷二酮衍生物。首先用苯氧苯胺为起始原料合成苯氧基苯肼，以天然氨基酸作为原料，经过酯化、酰化和环合反应，合成吡咯烷二酮类似物。再将上述两种中间体缩合，合成了6种吡咯烷二酮的苯氧基苯肼类衍生物。用1H-NMR和IR验证了它的结构。并测定了各个目标化合物对水稻纹枯病菌（Rhizoctonia cerealis）的抑菌活性。实验得出结论，在10 mg/L浓度下，测定的6个目标化合物对供试真菌均有一定的抑制活性，其中化合物7b和7c对供试真菌的抑制作用最高，抑制率均在92％以上。化合物7a和7d对供试真菌的抑制作用也较强，抑制率达到85％以上。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 4
1 材料与方法 5
1.1 实验仪器与试剂 5
1.2 目标化合物的合成路线 6
1.3 目标化合物的合成步骤 7
1.3.1 苯氧基苯肼的合成 7
1.3.2 吡咯烷2,4二酮类似物的合成 7
1.3.3 目标化合物的合成 8
1.4 杀菌活性测定方法 8
2 结果与分析 8
2.1 目标产物的波谱数据 8
2.1.1 1甲基3(1(2(2苯氧苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7a 8
2.1.2 1甲基3(1(2(4苯氧苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7b 9
2.1.3 3(1(2(2苯氧苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7c 9 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
2.1.4 3(1(2(4苯氧苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7d 10
2.1.5 1甲基3(1(2(4(4氯苯氧基)苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7e 10
2.1.6 5甲基3(1(2(4(4氯苯氧基)苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7f 10
2.2 波谱分析 10
2.3 杀菌活性 12
3 结论 13
致谢 13
参考文献: 13
吡咯烷二酮的苯氧基苯肼类衍生物的合成与杀菌活性研究
引言
引言
因为环境恶化，现如今可用耕地面积已经捉襟见肘，粮食问题成了各国首要解决的难题。中国是世界上的农业大国，也是人口大国，虽然可用耕地面积很大，但是依然满足不了数量庞大的人口需要，增加粮食产量是我国迫在眉睫的难题。在不能扩大生产面积的情况下，增加粮食亩产量是我们最好的解决方法，而利用高效农药是正是实现这个目的重要途径。但是传统农药对不仅对环境有严重污染，而且毒性很大，十分容易引发中毒事故。所以我们需要研发出污染小、毒性低、效果好的新农药 [1]。
现在研制新农药的一种重要途径便是以生物活性良好的天然产物作为模板，然后对其结构进行修饰，便能在原来的基础上得到生物活性更好地新化合物，相比完全人工合成，这种方法不仅简单易行、便于尝试，而且天然产物一些特殊的结构也能给我们很多启发 [2]，天然的吡咯烷2,4二酮类化合物便是一种非常合适用做模板的天然产物，它有非常好的生物活性，在抑菌、灭虫、抗癌、除草等方面都有很好的效果。所以吡咯烷2,4二酮类化合物也常常被作为原料用于新型农药的合成。近些年，人们对其进行过深入的研究和应用，对此类化合物的结构、活性等已经有了详细的认知 [3]。其中，微生物代谢产物tenuazonic acid是典型的代表之一，最开始是由Rosett等成功对其进行了分离[4]，然后是Stickings等确证了它的结构，经过多年的探索研究，我们已经初步掌握了人工合成此类化合物的技术[5]。Schobert 等以 L异亮氨酸苄基酯为原料, 经过还原、酰基化共三步反应得到了化合物tenuazonic acid[6]。后来, Schobert 等又以肌氨酸叔丁酯为原料, 在上文基础上增加了一步水解反应，共经四步得到了该化合物[7]。根据人们已有的研究可以发现，TeA的除草活性非常好，而且作用对象也非常广泛，对我们目前所认识的大部分杂草都有十分明显的效果，在土壤中容易失去活性，所以对环境不会造成较大污染[8,9]。因此我们以此类化合物为模板，在此基础上改变其结构，增加它的生物活性和实用价值，将其优异的性能得到更好地发挥[10]。
苯肼类化合物常常用作医药、农药等的合成，是一种用途广泛占据重要地位的化工中间体。苯肼是农药结构中十分常见的基团，根据已有研究结果，我们发现化合物中引入苯肼基团可以有效提升化合物的生物活性，所以目前在农药领域对苯肼基团的应用十分普遍[11]。比如在杀菌剂、杀虫剂等合成方面得到广泛应用。2011年王先锋合成了含取代苯肼基团的吡咯烷二酮类化合物[12,13]，从该系列化合物的生物活性检测中可以发现，该系列的化合物有着显著的杀菌活性，苯肼基团的加入对提高吡咯烷二酮类化合物的生物活性有明显的作用。而后，张立志也研究出另一种具有取代苯肼的吡咯烷2,4二酮类化合物，发现也有着显著的杀菌活性，因此我们认为将苯肼基团引入吡咯烷二酮类化合物是一种很好的思路，可以得到性能更优异的新化合物[14]。
二苯醚基团与苯肼基团也有着相似的作用，加入化合物后能够明显的提高该化合物的活性，二苯醚类化合物已经广泛被用于农药领域中，比如拟除虫菊酯杀虫剂乙氰菊酯、杀菌剂噁醚唑等农药，这些农药的性能与实用价值已经得到验证，也证明了二苯醚对提升农药活性的重要作用[15,16]。二苯醚衍生物的应用已经非常广泛，在调节植物生长、控制水稻的细菌性枯萎病、杀螨等方面的效果都很显著。二苯醚结构的加入对农药的性能有明显的改善，不仅可以增强其生物活性，还可以提高对光的稳定性、降低非目标生物的毒性、扩大生物活性谱 [17]。
由上可知，我们可以尝试将吡咯烷2,4二酮类化合物作为新型农药研究的先导化合物，在其3号位引入苯氧基苯肼可以提高化合物的稳定性、降低毒性、提高生物活性。鉴于此，本研究拟先利用4氨基二苯醚合成苯氧基苯肼，而后以氨基酸为原料合成吡咯烷2,4二酮类似物，最后利用两者为底物合成吡咯烷二酮的苯氧基类苯肼衍生物，并对目标化合物的杀菌活性进行测定，希望可以得到性能优异的新型吡咯烷二酮的苯氧基苯肼类衍生物，为开发高效、低毒杀菌剂提供初步的依据。
材料与方法
实验试剂与仪器
表1 实验试剂
Table 1 Experimental Reagents
/
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 4
1 材料与方法 5
1.1 实验仪器与试剂 5
1.2 目标化合物的合成路线 6
1.3 目标化合物的合成步骤 7
1.3.1 苯氧基苯肼的合成 7
1.3.2 吡咯烷2,4二酮类似物的合成 7
1.3.3 目标化合物的合成 8
1.4 杀菌活性测定方法 8
2 结果与分析 8
2.1 目标产物的波谱数据 8
2.1.1 1甲基3(1(2(2苯氧苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7a 8
2.1.2 1甲基3(1(2(4苯氧苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7b 9
2.1.3 3(1(2(2苯氧苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7c 9 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
2.1.4 3(1(2(4苯氧苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7d 10
2.1.5 1甲基3(1(2(4(4氯苯氧基)苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7e 10
2.1.6 5甲基3(1(2(4(4氯苯氧基)苯基)肼基)亚乙基)吡咯烷2,4二酮7f 10
2.2 波谱分析 10
2.3 杀菌活性 12
3 结论 13
致谢 13
参考文献: 13
吡咯烷二酮的苯氧基苯肼类衍生物的合成与杀菌活性研究
引言
引言
因为环境恶化，现如今可用耕地面积已经捉襟见肘，粮食问题成了各国首要解决的难题。中国是世界上的农业大国，也是人口大国，虽然可用耕地面积很大，但是依然满足不了数量庞大的人口需要，增加粮食产量是我国迫在眉睫的难题。在不能扩大生产面积的情况下，增加粮食亩产量是我们最好的解决方法，而利用高效农药是正是实现这个目的重要途径。但是传统农药对不仅对环境有严重污染，而且毒性很大，十分容易引发中毒事故。所以我们需要研发出污染小、毒性低、效果好的新农药 [1]。
现在研制新农药的一种重要途径便是以生物活性良好的天然产物作为模板，然后对其结构进行修饰，便能在原来的基础上得到生物活性更好地新化合物，相比完全人工合成，这种方法不仅简单易行、便于尝试，而且天然产物一些特殊的结构也能给我们很多启发 [2]，天然的吡咯烷2,4二酮类化合物便是一种非常合适用做模板的天然产物，它有非常好的生物活性，在抑菌、灭虫、抗癌、除草等方面都有很好的效果。所以吡咯烷2,4二酮类化合物也常常被作为原料用于新型农药的合成。近些年，人们对其进行过深入的研究和应用，对此类化合物的结构、活性等已经有了详细的认知 [3]。其中，微生物代谢产物tenuazonic acid是典型的代表之一，最开始是由Rosett等成功对其进行了分离[4]，然后是Stickings等确证了它的结构，经过多年的探索研究，我们已经初步掌握了人工合成此类化合物的技术[5]。Schobert 等以 L异亮氨酸苄基酯为原料, 经过还原、酰基化共三步反应得到了化合物tenuazonic acid[6]。后来, Schobert 等又以肌氨酸叔丁酯为原料, 在上文基础上增加了一步水解反应，共经四步得到了该化合物[7]。根据人们已有的研究可以发现，TeA的除草活性非常好，而且作用对象也非常广泛，对我们目前所认识的大部分杂草都有十分明显的效果，在土壤中容易失去活性，所以对环境不会造成较大污染[8,9]。因此我们以此类化合物为模板，在此基础上改变其结构，增加它的生物活性和实用价值，将其优异的性能得到更好地发挥[10]。
苯肼类化合物常常用作医药、农药等的合成，是一种用途广泛占据重要地位的化工中间体。苯肼是农药结构中十分常见的基团，根据已有研究结果，我们发现化合物中引入苯肼基团可以有效提升化合物的生物活性，所以目前在农药领域对苯肼基团的应用十分普遍[11]。比如在杀菌剂、杀虫剂等合成方面得到广泛应用。2011年王先锋合成了含取代苯肼基团的吡咯烷二酮类化合物[12,13]，从该系列化合物的生物活性检测中可以发现，该系列的化合物有着显著的杀菌活性，苯肼基团的加入对提高吡咯烷二酮类化合物的生物活性有明显的作用。而后，张立志也研究出另一种具有取代苯肼的吡咯烷2,4二酮类化合物，发现也有着显著的杀菌活性，因此我们认为将苯肼基团引入吡咯烷二酮类化合物是一种很好的思路，可以得到性能更优异的新化合物[14]。
二苯醚基团与苯肼基团也有着相似的作用，加入化合物后能够明显的提高该化合物的活性，二苯醚类化合物已经广泛被用于农药领域中，比如拟除虫菊酯杀虫剂乙氰菊酯、杀菌剂噁醚唑等农药，这些农药的性能与实用价值已经得到验证，也证明了二苯醚对提升农药活性的重要作用[15,16]。二苯醚衍生物的应用已经非常广泛，在调节植物生长、控制水稻的细菌性枯萎病、杀螨等方面的效果都很显著。二苯醚结构的加入对农药的性能有明显的改善，不仅可以增强其生物活性，还可以提高对光的稳定性、降低非目标生物的毒性、扩大生物活性谱 [17]。
由上可知，我们可以尝试将吡咯烷2,4二酮类化合物作为新型农药研究的先导化合物，在其3号位引入苯氧基苯肼可以提高化合物的稳定性、降低毒性、提高生物活性。鉴于此，本研究拟先利用4氨基二苯醚合成苯氧基苯肼，而后以氨基酸为原料合成吡咯烷2,4二酮类似物，最后利用两者为底物合成吡咯烷二酮的苯氧基类苯肼衍生物，并对目标化合物的杀菌活性进行测定，希望可以得到性能优异的新型吡咯烷二酮的苯氧基苯肼类衍生物，为开发高效、低毒杀菌剂提供初步的依据。
材料与方法
实验试剂与仪器
表1 实验试剂
Table 1 Experimental Reagents
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