（农药学专业论文）ZNQ06的结构优化及衍生物的除草活性研究.pdf

中文摘要 化台物z n 铲0 6 是本研究小组前期工作中发现的一个具有较好除草活性的化合物，为了进一 步确认其活性，本文对其杀草谱和有效作用剂量进行了进一步的研究，结果表明，在1 5 k g h a 的 剂量下，该化合物对马唐、反枝苋、紫苋菜等有较好的防除效果。同时根据实验现象，我们推测 该化合物可能具有与原卧琳原氧化酶抑制剂二芳醚类除草剂类似的作用机理。因此，我们以该化 合物作为先导，对其结构进行了进一步的改造在吡啶环上引入二芳醚类除草剂的典型结构单元 一芳醚，设计并合成了l o 个具有如下结构的新化合物： 八 r 卜l i 弋、 甲 n y 八c h 3 c h 3 r ；烷基 其结构经元素分析、1 hn m r 确证。 对合成化合物的初步除草活性测定表明在浓度1 0 0 0 m g l 以下，这些化合物仅表现出微弱的 除草活性，远低于先导化合物z n q - 0 6 ，说明吡啶环2 - 位上的氯原子可能对维持化合物除草活性是 必需的但这一结论还有待进一步的实验来证实。 关键词：二芳醚，1 ，3 ，4 - 噻二唑，除草活性 a b s t r a c t f u r t h e rb i o l o g i c a le v a l u a t i o nh a db e e nc a r r i e do u to f fz n q - 0 6 ，ah e r b i c i d a ll e a d i n gc o m p o u n dw h i c h w a sf o u n di n p r e v i o u sw o r ko fo u rr e s e a r c hg r o u p a ta d o s eo f1 5 k g h a ，i te x h i b i t e dab r o a d e r h e r b i c i d a ls p e c t r u ma n dg o o di n h i b i t i n gr a t e sa n dt h er e s u l t ss h o w e dt h a ti t m i g h ta c to nw e e d si n a s i m i l a rm o d e lt ot h a to f p r o t o p o r p b y r i n o g e no x i d a s e i n h i b i t i n gh e r b i c i d e s i no r d e rt o i m p r o v e t h eh e r b i c i d a l a c t i v i t y o ft h e l e a d i n gc o m p o u n d ，at y p i c a lm o i e t y o f p r o t o p o r p h y r i n o g e no x i d a s e - i n h i b i t i n ga g e n t s ，a r y | e t h e r , w a si n t r o d u c e dt ot h es k e t c ha n d an e ws e r i e s o f c o m p o u n d w e r es y n t h e s i z e d 詹移 n n h i n r ；a l k y l t h es t r u c t u r e sw e r ec o n f i r m e db y1 hn m ra n de l e m e n t a r ya n a l y s i s p r e l i m i n a r yh e r b i c i d a le v a l u a t i o n ss h o w e dt h a t a l lt h es y n t h e s i z e dc o m p o u n d sj u s tg i v eap o o r i n h i b i t i n gr a t ea t1 0 0 0 m g la n dm u c h w e a k e rt h a nz n q - 0 6i t s e l t h er e s u l ts u g g e s t st h a tc h l o r oa t o m o n2 p o s i t i o no f t h i o d i a z o l er i n gm i g h t b en e c e s s a r yt oh e r b i c i d a la c t i v i t y k e y w o r d s ：d i a r y le t h e r ，1 , 3 , 4 - t h i o d i a z o l e ，h e r b i c i d a la c t i v i t y f y风 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名：彳客高举时间：舶年占月忡 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 虢彳零隽珲帆扣弓年咱 新酬亏叫龟帆弓铂佃 中国农业大学钡：k 学位论文第一章义敞综述 第一章文献综述 1 芳氧毗啶类农药的研究进展 芳氧吡啶类化合物可以简单分为( 芳) 烷氧基吡啶类化含物、芳氧基吡啶臻化合物。前人 对芳载眦啶诧会甥的硪突已有一段孵阅，1 9 7 2 年德慝赫额4 誊公司舞发了泰革装，紧接着嚣本虿 原产业公司研发出了s l 一5 0 1 ( 1 ) + 它是将赫斯特公司开发的广谱除草剂禾草灵一边的苯环由毗 啶取代届得到的一种比采革灵除辈活性高l o 多倍的化合物，越样在世器范围内掀起了以杂环取 代末端苯环研巍的热潮捌1 9 8 6 年已有6 0 0 余种具有通式( i ) 结构韵化台物墩褥了专利，其中 a r 为取代吡啶旗的化台物在1 9 8 1 年的专利达1 6 件，以后每年平均亦有5 _ _ 6 件，发展速度极 快，遗式( i i ) 为其有狳草活瞧纯含麴静主要蘸孝每”。 c q 。 一0 。l 等。姒 x o m r l l ( i ) ，其中a r 为取代毗瞪基 ( i i ) x i _ c r 、c 1 ：x z = h 、c 1 、f ：x 3 = o 、n h 、s 不久，嚣本石器产= 藏公司用虢靛环彀代了2 ，一二氯笨，舞发爨躐氟氯孳灵( 2 ) “1 和髋氟 禾草灵( 3 ) ，这两种药剂芽前或芽盾均可盼除稻田中的阔叶杂筚和莎草属杂草。1 。 仓y 。叠螂心。盛僦卅， 2 3 陶氏农业化学公司开发的毗氟乙草灵( 4 ) 和陶氏益农公司开发的高效吡氟氯草灵( 5 ) ” 也是其有攫好狳摹活性螅证台物。 吒乙争l 唆c c 魄 4矗冷谨。c 魄 避年来，入 f 】在磺炎趣褰效除革蠢蝰嚏磺爨的作用枫镱4 时，发现睦啶磺隆在檀甥傣内可 以降解成n - - f | 诧啶基嘧晚胺类衍擞物，人们据此台成了一系列芳香取代的吡嚏胺类化台物，如臼 本石藤产业研制、i c i 嫩物化学公司开发的氟啶胺( 6 ) “1 具有良好的杀菌活性，对交链孢属、葡 萄孢描、疫霉猫、单轴簿属、棱盘菡属和蕉星菌属非索有藏，量对抗辇丙睬睦隳器l 二羧虢亚跤类 毖 o ； 舢 中国农业大学硕士学位论文 第一章文献综诗 杀菌剂的灰葡萄孢也有良好效果。 吁酗 此外，也有类似结构的除草活性的化合物报道，如c g a - 2 4 4 1 2 6 ( 7 ) 。还有，在八十年代末九 十年代初，人们发现了将磺酰脲代谢产物中的氨基换成硫或氧而具有除草活性的化合物( 8 ) 和 化合物( 9 ) 。 78 9 九十年代开发的吡氟草胺( 1 0 ) ”1 是在芳氧基的邻位引入了酰胺基，因此具有很高的除草活 性和很广的杀草谱。并对一些对氯麦隆和异丙隆有抗性的杂草也有防效。而美国氰胺公司则将苯 氧基取代在吡啶环的不同位置，开发了氟吡草胺p i c o l i n o f e n ( 1 1 ) ”1 哺d 渺洲 d - f 近年来诺华公司将酯基水解开发出了h o r i z o n ( 1 2 ) ，而罗姆哈斯公司则将酯基替换为酰胺 开发出了i s o x a p y r i f o p ( 1 3 ) c 叫酬_ 叫c 硒：c 匈 当苯环对位取代基换成苯甲酰脲时则变成了极好的几丁质抑制剂具有很好的杀虫活性， 如定虫隆( 1 4 ) “”。这也是日本石原产业公司开发的用来防治棉花、大豆、玉米、蔬菜、果树、 马铃薯、茶、烟叶、森林、公共卫生等的鳞翅目、直翅目、鞘翅目、膜翅目、双翅目等害虫的有 效药剂，对多种益虫安全，使用剂量5 - 1 0 0 9 h m 2 。 叩g 眦洲c 蛰 化合物( 1 5 ) 在5 0 m g l 下可以1 0 0 控制谷类作物田中的半翅目幼虫；而化台物( 1 6 ) 具有类 似保幼激素的活性。在5 0 m g l 下可以使稻褐飞虱幼虫l o o 变形可以用作昆虫生长调节剂以及 杀虫杀卵剂3 i ：化合物( 1 7 ) 在1 2 m g l 下即可1 0 0 控制棉红蜘蛛和额隆体蚜虫等；化台物( 1 8 ) 一 中国农业大学硕士学位论文 第一章文献综述 一i i i i i 自e ! ! ，e ! ! g ! ! | ! ! 自! ! ! s ! 自! ! ! ! ! 三! ! ! s ! 在5 0 0 m g l 下l0 0 杀死灰稻虱幼虫。 1 5 oo t 咻弋少q 叫n 1 7 6 9 。n ， 化合物( 1 9 ) 具有很强的诱导蚕幼虫提早变形的活性，其e d 5 0 为3 2 m g 1 0 0 0 头幼虫。在杀菌 活性上化合物( 2 0 ) 在1 0 0 m g l 下可1 0 0 抑制稻瘟梨型孢f 1 7 】：化合物( 2 1 ) 在l o o m g l 下对棉花 红腐病菌、枯萎病菌、小棉赤霉病菌等均有极强的杀灭作用，对棉花立枯病菌也有较好的杀灭作 用活体测试时它能使植物完全枯死另外它对红蜘蛛和蚜虫也有很强的杀灭作用：化台物( 2 2 ) 在2 5 m g l 下对小麦自粉菌、葡萄霜霉病菌、稻瘟梨型孢、小麦颗桔病菌等有7 5 1 0 0 的抑制率i9 1 。 嚣筘。盘 唧巅二正b 。苟。书0 “o 化合物( 2 3 ) 在2 m g l 下即可1 0 0 抑制小麦白粉菌、黄瓜霜霉病菌、黄瓜白粉菌及稻瘟梨型 孢等1 2 0 1 。也有化合物具有很好的除草活性的化合物，如m o r i m o t o ，k 等1 9 9 8 年报道的除草化台 物( 2 4 ) 和( 2 5 ) 在0 5 9 h a m 2 用量下叶面喷雾可以9 0 1 0 0 杀死猪殃殃、波斯水苦荬、看麦娘、野 燕麦、藜、蓼等杂草，而对小麦、大麦的药害小于5 i “1 。 吨帆& 专 化合物( 2 6 ) 在1 0 0 9 h m 2 下苗前处理1 0 0 控制稗草、刺黄花埝等，在小麦、玉米、大豆田中 具有很高的选择性除草活性：化合物( 2 7 ) 在2 5 9 h m 2 用量下在玉米和大豆田中苗前处理具有很高 6 知峨。f 参。2 a c h p c 一 3 孵 姣 一 坶 中国农业大学硕士学位论文 第一章文献综述 化合物( 2 8 ) 在1 0 0 9 h m 2 用量下在小麦和玉米田中对看麦娘、狗尾草以及各种阏叶杂草有非常 好的选择性除草活性；化合物( 2 9 ) 在7 s g h m 2 用量下可以1 0 0 控$ f j 茼麻、龙葵、反枝苋和繁缕等。 f 峨f 叱f h f 2# f 3 o c h 3 a da a d 2 8 化合物( 3 0 ) 在2 5 9 h m 2 用量下完全杀死小野芝麻、臭甘菊、繁缕、狗尾草、看麦娘、马唐等； 化合物( 3 1 ) 在1 3 9 h m 2 用量下苗前处理1 0 0 控制狗尾草；化合物( 3 2 ) 在2 5 9 ，1 1 m 2 下l o o 控制稗草、 看麦娘等【2 2 】。 。u 点b 蕊点一，b d 舰 化合物( 3 3 ) 在3 0 0 9 h m 2 用量下苗前处理可1 0 0 控制反枝苋、波斯水苦荬等；化合物( 3 4 ) 在 1 0 0 9 h m 2 用量下可以1 0 0 控制谷类作物中的看麦娘、繁缕等杂草：化合物( 3 5 ) 和化合物( 3 6 ) 在 1k g h m 2 下可完全杀死稗草、白芥等杂草”i 。 a 3 3 佣p 每删埕 竣二。黑众肆 r ，心心。守c h 3 ：o 3 7 化合物( 4 0 ) 在0 3 k g h m 2 下也具有很好的除草活性 化合物( 4 1 ) 不但叶面处理时具有很高的杀 阔叶杂草活性而且有显著的杀采本科杂草活性特别是对稗草；化合物( 4 2 ) 在2 5 9 h m 2 用量一f 苗前处理可1 0 0 控制苘麻、牵牛、狗尾草、虞美人、小野芝麻等多种杂草；化合物( 4 3 ) 在1 5 0 9 h m 2 下( 土壤或叶面处理) 可以完全控制反枝苋、白芥、钝叶决明、龙葵、茼麻、猪殃殃、常春藤n 1 婆 婆纳等多种杂草1 2 7 】。 4 ，墼型尘銎g 鎏叁。篓耋些蝥一 。；n a 。p p 砖p pp 龟砧。c 一 4 2 化台物( 4 4 ) 在1 6 0 9 h m 2 用量下可完全控制稗草、反枝苋铸多种农田杂草，化合物( 4 5 ) 在 1 5 9 ，h m 2 是量下具有很好的”4 活性：化台物( 4 6 ) 在2 5 0 9 h m 2 用量下可以l o o 控制穗摹、鸭舌革， 萤蔺婷，而对水稻幼苗无药窖i 2 9 i 。 化合物( 4 7 ) 在6 2 蚰m 2 ”下可1 0 0 控制看麦娘、马唐等多种杂草”o 】；化台物( 4 8 ) 在2 5 0 9 h m 2 臻耋下也其舂很离鲍除草活性9 ”。 4 8 s c 懈h = c c i t 某些化合物也有少数具有杀虫、杀菌活性，如化合物( 4 9 ) 在1 0 0 m g l 下1 0 0 抑制稻瘟梨型 孢、马铃薯晚瘦病蓝、汞白粉菌、陷匿柄锈蘸、灰蔼萄霉等【”l ：化含物( 5 0 ) 在1 0 0 0 9 h m 2 用量下 对小麦白粉菌、灰葡萄霉等有大予8 册a 的抑制率p 目；丽s u z u k i ，m 等1 9 9 6 年报道纯台物( 5 1 ) 在 5 0 0 m g l t 可以s o 1 0 0 杀死棉铃虫以及各种夜蛾类害虫；o k i m u r a , n 1 9 9 8 年报道化食物( 5 2 ) 在5 0 0 m g l 下具舂l 鲍系虫活性p 2 。 o 2 b “ o 踟， 在芳氧类化台物中荐插入一个碳骧予，有隧也可褥载活性较努的纯台携，如新避开发的甲氧 丙烯酸酯类的p i c o x y s t r o b i n ( 5 3 ) ，就是向通常的结构中插入一个亚甲基1 。 p蝴 a冷啦 埝 哗 a 黼 砧 a顿一 h 心 固 。俞 麓 洲令a 兮 瓜钉 淝q 一 协p 中回农业火学硕士学位论文第一章文献综述 严、 撼晦 jl c no c h l 二芳醚类除草剂的作闱机瑾 从以上综述不难发现二芳醚类化合物是芳醚类农药研究中的主体和最热门的研究领域，而 绝大多数二芳醚类化食物具有优懿的除草活性。研究表明芳醚类化台物除草剂的作用机疆与原 啉原毓化酶有兼，芳醚炎化合物除草剂导致杂草膜损坏，也就是膜中的不饱和脂肪酸发艇腊质道 氧化的结果。因为，第一，除草剂处理后橱短链烃产生。如：将s c e n e d e s m u s 细胞用乙飙氟草醚 处理螽。三小时巍便可蹒寨爨乙靛的放出。第二，处理螽数夺对，l * 藏过氧纯簿解静各荸申产物被 探测剿它们大多数是冈二醛的先驱化台物。接着，h a w o r t h 等人发现植物膜内的脂质过氧化涉 及囊蒹些叁由蒸爱应，黻为热入缨生素e 霹黻爨护棱携不受三菰羧葶醚貔伤害+ 藤维生素e 是一 种抗氧化剂可以清除艇物体内的亲脂性自由基。餍来的一系列研究报告显示：四吡咯化合物原 n 啭 ) ( 的积累是芳醚类化台物作蠲机理的拨心。蹶# 啭是时绿素生物会成静一个翦体，吸收必 能后能将氧分予转变为单线态裁，单线态躐导致月目质过氧化和膜损伤。原卧啉d ( 是p r o t o x 催化 氧化的产物，除草剂分子与原卟啉竞争p r o t o x 的濑性位置，芳醚类除草荆就燕通过抑制p r o t o x 丽发挥作用的( 用宇涵镑，原卧辫原氧讫酶柿制荆黉除草荆研究迸麓，农药学学报，2 0 0 2 ，v o l 4 ， 1 i - 7 ) 。 3 z n q - 0 6 的发现及其相关研究 杂环化台物是磐今新农药研究并发中最为活跃、成功率最嵩的一个研究领域，而含毗皖 杂环的化合物又是其中的一个焦点。本研究小组从1 9 9 6 年开始对该类化合物进行系统的研究， 台戒t 二酉多令新豹禽蹴碇环的纯台物，箕中帮兄癸浮斌合靛酌虢捷壤二瞳类纯台物滔性最高， 在3 7 6 9 h a 剂镦下茎叶处理r 为仲丁基的化合物( 即z n q - 0 6 ) 对反枝览的抑制率可达9 7 4 。因 藏我钓将该纯囊镑确立兔先导琵会锈，对箕立体纯攀彝惩窝逡一步戆续棱修馋避行了魏下一些撵 索。 ( 1 ) 立体定向台戚7 该先等他台物的一对对映异构体，井进褥了除草活性测定，发现它 f = | 均有根强的抑制稗草生长的活性，其中p ( 十) 一体活性略高，但不具有摄蓍性差舜t 这一结果表明， 该手性碳原子对其活性影响不大，对其进行拆分意义不大。 2 ) 该类托舍麴审2 位是髯甭鼗和佟丁黩这两个具有二级胺结构的诧台物活性远诞高子其 它赢链胺结构的化合物。使我们联想到众多的具有仲胺结构的商品化的农药品种如甲霜灵、异 雨荦翠骏葛，该娄纯会糖是否巽鸯这一结孛每特薤鬻? 灸挖我翻叉设谤念成了其露下翻结擒麴铯会 物： 6 中孱农业大学硕士学位论文螭一章文蛾综述 c c h c o o c h 3 r 但是遗憾的是此类化合物没有表现出任何我们所预期的活性。而且先导化台物的仲胺被酰化 蜃涯煌苣l 睫之漩失，说明该类亿会褥可2 舆弯与酿黢类农药不羁戆幸# 掰瓤剿即j 。 鉴于此，我们认为，对先导化合物2 饭的改造意义已经不大，同时由于该先导化合物对所测 定的杂革植株袭现出来的实验现象与原卟蜞原氧化懿抑胄峨i 的现象有较多相似之处，因此，我们 确定将先导纯含物中的仲胺结构保留，在毗睫环上辑引入原口h 琳原氧纯酶抑翩荆的经典结构单元 醚键，以期两者能达到协同增效的作用。 7 毁9 中国农业大学硕士学位论文 第二章研究内容 第二章研究内容 1 化合物z n q - 0 6 除草活性的进一步研究 为了进一步明确化合物z n 口- 0 6 的有效作用剂量和除草谱，我们对其进行进一步的除草活 性测定，为下一步的深入研究工作打好基础 1 1 实验方案 盆栽法：即温室中盆栽供试草种，待试材生长到二叶期后进行叶面喷施z n q _ 0 6 化含物，设六个 浓度处理，每个浓度处理设四个重复，不同试材选用不同的对照药剂，喷药后十天进行调查，以试 材死亡株数除以总株数来表示防除率。 实验场所：植保所温室 实验材料：田间土，蛭石，草炭土； 草种马唐，反枝苋，稗草，狗尾草，曼佗罗藜，紫苋菜，苘麻。 塑料小杯( 直径8 厘米左右，底部带有小孔) ：塑料大筐 喷雾塔 实验药剂为：i o z n q - 0 6 乳油 对照药剂为：5 9 2 ，4 - d 乳油4 0 b 日特拉津乳油 3 3 施田补乳油4 喷特乳油 1 2 实验步骤 取田间土过筛后与蛭石、草炭土按1 ：1 ：l 的比例混匀，然后装入底部带有小孔的塑料小杯 中，将小杯置入塑料大筐中浸水，待湿透后，播草种，覆土并轻压。然后将其置于温室中，保持室温 2 5 3 5 ，湿度大约6 0 左右。出苗后进行均匀间苗，按不同试材留一定量的壮苗试材长到二叶期 后置于喷雾塔中进行喷雾处理，每种试材设1 0 0 0 ，5 0 0 ，2 5 0 ，1 2 5 ，6 2 5 ，3 1 2 5 p p m 六个浓度梯度处 理每个浓度梯度下设四个重复，喷药量按每亩l o o g 计算。喷药后每天定时浇水，通风换气。 1 0 天后调查结果，以死亡株数除以总株数来表示防除率。 1 3 结果分析 各试材的实验结果如下表1 、2 所示 8 中国农业大学硪。l ：学位论文 第二章鼋蚌究盎寥 i 袭1 z n q - 0 6 除草黼性测定结果 杂革名称簟警警试专蓑产琵专黔数絮挚 1 0 0 01 2 01 0 8 9 0 o e撞09 5 8 0 马脚 2 5 01 2 08 6 7 2 。” 1 2 51 2 07 2 6 0 6 2 51 2 05 4 4 5 3 1 2 51 2 04 03 3 1 0 0 01 2 08 47 0 5 0 01 2 07 36 l 棒簿 黧裟蓑瑟 6 2 51 2 03 02 5 3 l ，2 51 2 01 21 0 1 0 1 2 09 88 2 5 0 01 2 07 86 5 狗惩孳 ：! ：黑慧笔 6 2 51 2 03 63 0 3 1 2 51 2 02 21 8 1 0 0 01 2 0l o o8 3 5 0 01 2 07 2懿 反披苋 ：蓑：嚣嚣嚣 e 2 。51 2 03 73 l 312t202 42 0 1 0 0 04 02 86 9 5 0 04 02 35 8 。 2 5 04 01 6驰 黎 1 2 54 01 33 2 6 2 54 0 71 8 3 l ，2 54 02 5 l o4 02 8 7 l 5 0 0 4 02 46 0 篾廓 ；! !篓 ：翼 6 2 54 0 l o2 4 3 1 2 54 0 51 2 l o 1 2 01 0 4 8 7 5 1 2 0 9 07 s 2 5 01 2 0 7 46 2 紫苋菜 1 2 51 2 0 6 65 5 6 2 。s1 2 0 鹩4 0 3 1 2 51 2 0 2 62 1 1 0 0 0 4 02 7 6 8 5 0 0 4 02 3 5 8 2 5 0 4 01 8 4 s 曼佗罗 1 2 5 4 01 2 3 0 6 2 s 4 07 1 8 。，。j ! 二；! 一。j ! 。! 。，i 。一 9 表2 z n q - 0 6 除草嚣靛统诗分凝结果 由于实验受实验条件、供试材料、操作技术和环境条件的影响，我们得出的实验结果e d 5 0 荠不跳完全代袭攘个处理真正的馕提，必定会有偏藏，因此，我啻】求出了防除5 0 杂革爨嚣除草 剂的浓度的标准误差及箕可靠范潮的限度，郎在一定机率的情况下的变动幅度，在1 0 0 次测验中 有9 s 次能够成功，就可认为达到搬低可靠标准，也就是9 5 可靠性或9 5 置信限。 瓿袭中数掭我 】霹淤看出，傀台秘z n q - 0 6 对予马_ | 砉、蔽较菟、絮菟菜静防豫效巢较好，氇 就是对单、双予叶杂草材选择性的防除，因此我们可以依此为依据进行优化，以求得到活性更好 豹纯念携。 2 。先导化食物z n q - 0 6 结构的_ i 靛一步优化 从以上实验结果证明，该化物对马腐、狗尾萆、紫苋菜、反技藏等杂草以1 5 k g h a 剂量 送行攀辞喷雾( 二辞翔) 处理磊，貔效分瓣达到8 溅、6 5 、7 5 、6 0 ，霉管这一结果与翦期骚究 的活性数据略商出入，识可以肯定：该化物的具宥较好的除草活性。在测定先导化台物除草活 性葬重我l f l 鼹察割： 茎蜂、土壤娥理均可李辔裁擅物生长。毽蒸峙处理明显高于土壤处理，处理后 数小时即可观察到叶片开始发枯，叶色变深绿，生长受到抑制： 胚轴变粗； 光活性毙导化台 物对稗革幼根和地上部分均有报强的抑制作用；除草活性与测定时的温度和季节有较大的关 系，这狠可能鸟光线韵强弱有关。这些特躐与二苯醚类骧目 琳琢氧耗酶抑翻剂的作用特征有较多 的相似之处，因此我们在分子中鞭引入醚螭构，设计合成了其有下列缩构的化食物，以期两个活 性鳝构萃元戆逡委瀚曦l 瑗效簸效莱，麸嚣褥爨活性甏焘酌纯杂物。 r 3 目标化含物的含成路线的确定 3 1 目标化龠物合成路线 r = 娩垫 0 p 。y& q 中国农业大学硕士学位论文第二章研究内容 目标化合物的合成可以采用先取代后荚环和先必环后取代两种方法，但由于取代反应时的条 件比较剧烈，采用最一种途径时往往褥到一个比较复杂豹混合物，牧率缀低，因此我们采用了先 取代箭关环的方法。总的合成路线如下： c o o hf o o hf o o ”g o o h 向且鲁。；玲塑n q 。d 静 e * c i o - g - 。j | = 、s 丫i r 。 h nch 3 2 n - 氧化异烟酸的合成 n - 氧化弊烟酸合成的经典方法是在醋酸中用取氧水氧化异烟酸得到“1 以钨酸钠为催化 剂用双氧水氧化异烟酸也可得到n 一氧化异烟酸”。i i i i 且该反腹简单，收率也很离，所以采用后一种 方法食成， 卜熹一 卜 一 h o a c ： 9 c o o “辩一9 3 3 2 - 氯髯烟酸的台成 异潮酸与p o c i ，或s o c i ：在1 3 0 一1 5 0 下密闭容器中反应可强接得到2 一氯异娲融“。 但该反应条件比较苛刻，需要一定压力。而n 一氧化异烟酸由予吡啶环的活性增强，在常压条件下即 可写p o o l 。帮p c i 。反痘得戮2 一氯异熠酸，磊虽收率较高e 新以采用舞一静方法台成。 d 一慧c k 岔c 删 一9 一等c k d c 删 3 ，42 一芳氧基取代异烟酸的禽成 文献报导有识种方法可供参考，一种是平烧法，在将酚类物质制成酚盐质与2 _ 氯异烟酸在1 8 0 条辞下反应。另外一种方法赣蹩在有溶剡n ，n 一二甲基甲魏胺存在情况下回流反应旃一种方法 诊 。静 黜 9 反应温度不好控制，所以我们采用后一种方法，通过选择合迸溶剂进行反应“。 。b 掣b 蝴 。”o ； 、n ： 。净磐r 冷龟c o o h 3 5 ，2 - 芳鬣萋取代舜烟酸单脂豹台成“州嘲 参照2 鬟旋异烟馥译鹈熬台簸方法，富四耱供选择： a 。三者混合回流，操作简单，但是产率较低。 岔c o o h 器诊c o o 讪 b ：在酸和醇中通入盐酸气，操作装置复杂，比较麻烦。 岔c o o “器9 c ；在酸爨1 醇中滴加过量二铤亚虢，然后蒸出过麓鲍= 氯亚碾 好。 c i c k 9 c 。翻器9 c ， d ；酸先和二氯亚矾反应，辩滴加甲醇，该法操作简单t 收率 飞卜c o m ! 唑，螋骂飞卜c o o c h ， oo 。 我们选用c 法域d 法均可。 3 6 2 - 芳氧基取代界烟酰肼的合成 参蕊异烟虢瓣的合成方法 薅 c h 广3 3 7 异硫氰黻仲丁脂的合成 。掇作不十分复杂，收率也较 也不错。 型燮c 迄户o 吣u 1 2 中髫农业大学蹶士学位诊文第二荤磺宽蠹窑 这种化合物制备的成熟方法较多，有取代硫脲的分解，硫代先气与胺反应，氰化物与卤代烷 和礁戆反应f 4 咔1 。较嚣用鹩寿以一f j l 秘 a ：硫氰艘盐与有机卤代物艇应 5 2 1 1 5 r x + m s c n 卜r * n c s b ：二虢能碳与藏程三乙簸券在下爱蔽剐 c c o o c 2 h 5 r - n h 2 + c s 2 + b a s e + r - n h c s 2 + b h + so | l| i凯 r - - n h c - - s - - c - - o c 2 h 5 壁i 洲c s +c o s+ c 2 辩5 。珏 c ：二硫化碳与胺农活性炭存在下反应 r - - n h 2 + c s 2 等 r n c s 十s + 2 0 4 b 法产物易纯纯，收率也赢，所以我们选用b 法合成舅硫氧酸 l 丁脂 3 。8 2 - 芳氧基取代异烟酰氨基硫脲的合成 仿照2 氯代异烟酰肼与异硫餐【酸脂在乙醇中回流的方法制各口6 1 。 。鸯j 鸯u 眦 3 9 目标化合物的合成 含成噻二唑的方法t e 较多，如r 向所不： a ：酸氨蒸菝臊在浓硫酸、8 s 磷酸、球醋酸等陵性条穆下f 5 7 l f 渊关联霹螽褥 肛o 刖h k s n h - - r 。盥_ m u n h r 。 r _ h n h k。盥以。且。 b ：酰氨慕硫脲在p o c l 3 、s o c l 2 、c h 3 s o 卅中荣环可得i 州 r 一h 骷一一。史n h r i r c n h n h c n h r j +r 弋，一 c ：蘸氨蒺蘸躲程多聚磷酸串搦p 2 0 ，处理关秘霹褥爨掾佳舍貔烽” 队甄州h 址n h r 。里旦k 。篮二n h r ； 队h n 艮n l r l 坚kr j l 。少 l n 2 锾攘1 3 噻二i 唑的烷藻化” 州 中圆农业大学硕士学位论文第二章磷鲤虫枣 彤戳竖文一 r t x 为卤代烷、静酸酰氯等 目标化合物合成中较为成熟的方法是酸性条件下关环。我们先用冰醋酸关环，发现产物产量低， 而且分离困难。后用浓硫酸关环，控制浓硫酸用量食适时，产率不镫。所以我们选用浓硫酸法 制备西标证舍物。 4 中国农业大学硕士学位论文 第二三章实验部分 1 目标化合物的合成 第三章实验部分 实验中所用的仪器型号为： 熔点测定仪：y a n a g i m o t om f q c o 核磁共振仪：b r u k e r a v a r i c ed p x 3 0 0 元素分析仪：s t - 2c a r l o e r b a c o 实验所用的药品均为市售的分析纯或化学纯部分试剂进行了无水处理 说明：温度计未经校正；附图的n m r 均为1 hn m r ，化学位移的单位是1 0 4 ，t m s 作内标，c d c l 3 或d m s o 作溶剂，元素分析方法为f l a s he a1 11 2 1 1 n 一氧化异烟酸的制备 将1 4 m 0 1 ( 1 7 2 2 9 ) j 烟酸置于1 0 0 0 m l 三口瓶中，加入由5 7 4 9 钨酸钠和4 0 0 m l 水配成的水溶液， 机械搅拌下，往- - - 1 3 瓶中滴加3 0 弼2 氧水2 4 0 m l ，温度维持在9 0 9 5 度，反应至出现白色针状晶体时 为止，冷却，抽滤，水洗，干燥，得白色针状晶体收率9 0 熔点2 7 2 2 7 5 c 。 1 2 2 - 氯代异烟酸的制备 将1 m o l ( 1 2 0 9 ) n 一氧化异烟酸和l m o l ( 2 1 0 9 ) 五氯化磷混合于1 0 0 0 m l - - 1 ：3 瓶中，机械搅拌混匀后 缓慢加入3 0 0 m l 三氯氧磷，升温回流4 5 小时，降温，减压脱除三氯氧磷，稍微冷却后，将反应液缓慢倒 入8 0 0 9 碎冰中，有大量淡黄色沉淀产生，过滤，水洗，干燥。用9 5 醇熏结晶收率8 0 熔 点：2 4 0 - 2 4 4 。 1 3 2 - 苯氧基取代异烟酸的制备 1 0 0 m l 三口瓶中，加入金属钠0 2 2 2 m o l ( 5 1 9 ) ，电磁搅拌下缓慢滴加无水甲醇3 0 m l ，待完 全反应并冷却后，加入苯酚7 9 ( o 0 7 4 m 0 1 ) 。搅拌0 5 小时。然后加入2 - 氯异烟酸1 3 6 9 ( o 0 7 0 t 0 0 1 ) ， 升温回流o 5 小时。 降温，减压燕出无水甲醇后，加入n ，n 二甲基乙酰胺3 0 m l ，升温回流1 0 小时左右。冷却， 减压蒸出n ，n - 二甲基乙酰胺，加水3 0 m l 使固体溶解用甲苯萃取3 2 0 m 1 次，留水层用盐酸 酸化至不再出现淡黄色沉淀时为止( p h 值约为3 左右) ，过滤，水洗至中性干燥得粗产物7 9 ， 9 5 乙醇重结晶后，得产物3 2 9 ，产率4 5 7 。 用同样方法制得如表3 所示中间体 表3 部分中间体的名称、物态、熔点 。_ _ _ - _ _ - _ - 。_ _ _ 。- 。- 。_ 。_ 。- 。- 。_ - - _ _ 一_ _ _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - _ _ - - - _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - _ _ _ 。一 中间体名称物理状态 熔点( )收率( ) 2 一( 4 - 氯苯氧基) 取代异烟酸淡灰色固体2 2 6 2 3 05 0 2 一( 4 一甲基苯氧基) 取代异烟酸白色固体2 0 5 2 0 64 9 7 2 一( 3 一甲基苯氧基) 取代异烟酸淡黄色固体2 0 2 2 0 58 7 7 z 一( 2 一甲基苯氧赫) 取代异烟酸淡黄色固体混合物7 6 2 一( 4 一甲氧基苯氧基) 取代异烟酸灰褐色固体混合物3 8 6 2 一“一苯基苯氧基) 取代异烟酸淡黄色吲体2 1 2 2 1 63 9 2 一( 3 4 - - - 甲基苯氧基) 取代异烟酸淡黄色固体混合物3 2 2 一( 2 3 - 二甲基苯氧基) 取代异烟酸白色略带淡黄色固体2 l l 一2 1 69 1 2 一( 4 - 戊基荤氧基) 取代异烟酸淡黄色固体1 7 4 1 7 85 0 l ，2 双二苯氧基取代异烟酸淡黄色固体混合物 1 4 2 - - 苯氧基取代异烟酸甲酯的制备 l o o m l 三口瓶中加入2 苯氧基取代异烟酸6 0 9 ( 2 8 m m 0 1 ) ，无水甲醇3 0 m l ，然后缓慢滴加二氯 亚砜3 m l ( 3 0 m m 0 1 ) ，滴加时控温3 5 4 0 c ，接尾气吸收装置，滴加完毕后升温回流1 0 小时左右。 降温，减压蒸出无水甲醇，将反应液倾入1 0 0 9 碎冰中，用n a o h 中和至不再析出固体，过滤， 水洗至中性室温下干燥。滤液用甲苯萃取3 2 0 m 1 次，留有机相用水洗至中性，干燥，浓缩， 所得固体与先前固体合并，用二氯甲烷过柱洗脱，得产物4 8 9 , 熔点7 5 7 6 c ，产率7 5 。 用同样方法制得如表4 所列中间体化台物 表4 部分中间体的名称、物态、熔点 中问体名称物理状态熔点( ) 收牢( ) 2 一( 4 - 氯苯氧基) 取代异烟酸甲酯 2 一( 4 一甲基苯氧基) 取代异烟酸甲酯 2 一( 3 一甲基苯氧基) 取代异烟酸甲酯 2 一( 2 - 甲基苯氧基) 取代异烟酸甲酯 2 一( 4 - 甲瓤基苯氧基) 取代异烟酸甲酯 2 一( 4 - 苯基苯氧基) 取代异烟酸甲酯 2 一( 3 4 - 二甲基苯氧基) 取代异烟酸甲酯 2 一( 2 。3 - 二甲基苯氧基) 取代异烟酸甲酯 2 一( 4 - 戊基苯氧基) 取代异烟酸甲酯 白色固体 白色固体 白色固体 白色固体 灰褐色固体 淡褐色固体 白色同体 漩黄色固体 白色固体 1 ，2 双二苯氧基取代异烟酸甲酯 白色固体 8 9 9 2 6 3 5 5 7 5 帅 佗 盯 忆 船 帆 阮 队 z 7 5 3 9 4 5 9 8 6 l 4 7 8 7 7 岳 刚 睁 睁 协 争 睁 协 伊 阶 中国农业大学砸上学位论文 第三章实验部分 2 2 8 8 9 s ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! s 自s ! ! ! ! ! _ s ! ，! ! ! 自! ! 鱼三童s ! ! ! 目! ! ! ! _ 1 5 2 - 苯氧基取代异烟酰肼的制备 i o o m l 三口瓶中加入2 - 苯氧基取代异烟酸甲酯3 , 6 9 ( 1 5 m m 0 1 ) ，9 5 乙醇2 0 r a l ，然后加入5 0 水台肼1 6 9 ( 1 5 m m 0 1 ) ，升温回流6 小时左右。 停加热，冷却，静置结晶。有白色片状晶体析出，过滤，水洗，干燥。然后用9 5 乙醇重结 晶，得产物2 8 9 ，熔点1 3 4 1 3 6 c 。产率7 8 用同样方法制得如表5 所列中间体化合物： 表5 部分中间体的名称、物态、熔点 中问体名称 物理状态熔点( )收牢( ) 1 6 异硫氰酸伸丁酯的制备 5 0 0 m l 三口瓶中加入1 2 9 仲丁胺，1 5 m l 甲苯( 冰盐浴下) ，然后加入1 8 4 m l 三乙胺，缓慢滴 加8 8 m l 二硫化碳反应物慢慢固化，加入乙醚l o m l 后过滤固化物，千燥。 滤出物干燥后溶于1 2 0 m l 三氯甲烷中( 冰盐浴下) ，向其中滴加1 2 5 m l 氯甲酸乙酯，搅拌半 小时，撤除冰浴，室温下加入1 8 4 m l 三乙胺，升温回流。四小时后停加热，稍冷，用3 m 盐酸洗 涤反应液2 0 m 1 2 次，此后再用水洗涤2 0 m 1 2 次，分液，有机层用无水硫酸钠干燥后，减压蒸馏 ( 3 0 m m h g 下) ，收集7 9 馏分。得产物1 4 7 9 ，产率7 7 。 1 7 2 一苯氧基取代异烟酰氨基硫脲的制备 1 0 0 m l 三口瓶中加入2 - 苯氧基取代异烟酰肼2 8 9 ( 1 2 m m 0 1 ) ，无水乙醇2 0 r a l 。然后加入异硫氰 酸仲丁酯1 4 9 ( 1 2 m m 0 1 ) ，升温回流四小时后，停加热。冷却静置结晶。得到白色粒状晶体3 o g ，熔 点1 6 0 1 6 l ，产率7 0 。 用同样方法制得如表6 所列中间体化合物。 7 中国农业大学硕士学位论文第三章实验部分 表6 部分中间体的名称、物态、熔点 1 8 2 一仲丁基氨基一5 - ( 2 - 苯氧基吡啶) - 4 - 基 - 1 3 4 - 噻二唑的合成 5 0 m l 单e l 瓶中加入浓硫酸3 8 9 ( 冰浴下) ，然后分批加入2 苯氧基取代异烟酰氨基硫脲3 0 9 ， 搅拌直至固体全部溶解，继续保持冰浴搅拌2 小时。此后撤除冰浴，室温下搅拌3 小时。 将上述反应物倾入1 0 0 9 碎冰中，不断搅拌下用浓氨水中和至出现淡黄色沉淀时为止( p h 值 约7 - 8 左右) ，过滤，干燥。9 5 乙醇重结晶，得白色粒状晶体3 8 9 ，熔点1 4 l - 1 4 2 ( 2 ，产率7 6 。 ( 化合物代号z n q 一1 0 6 ) 同样方法制得1 0 个目标化合物，它们的物态、熔点、收率如表7 所示： 8 z n q - 1 0 1 z n q 一1 0 2 z r q - 1 0 3 z 粥卜1 0 4 z 辩0 1 0 5 z n 。_ 1 0 6 z n q - 1 0 7 z n 0 1 0 8 z n q - 1 0 9 2 一种丁耩氪基一5 一f 扣( 4 一甲蕊苯 氧基毗瞎一4 一基) 3 - 1 3 4 ”噻 二唑 2 钟丁恭氮基5 - f 2 ( 3 一平基苯戴 基吡啶- 4 一基) 】- i 3 ，4 ，- 嚷三唑 2 坤p t 基氮基- 5 - 2 - ( 3 ，4 一= 甲基 苯氧基眦睫- 4 一基) h ，3 ，4 ，一 噻二唑 2 仲t 蓼懿基5 - 1 2 * ( 3 ，4 - 二霉罄 苯氧蒸啦啶4 基) 1 - i 。3 ，4 ， 噻二唑 2 姊丁纂氨基5 ( 4 - 氯苯氧挞 髋啶4 镶) 1 - l ，3 ，4 ，噻= 矬 2 仲丁熬氪基- 5 【( 2 - 苯氧基毗 睫4 基) l ，3 ，4 ，- 睡二唑 2 仲丁藻氨基- 5 2 - ( 1 t2 教 二苯氧基吡啶- 4 - 基) 】- 1 ，3 ， 4 ，噻二囔 2 讳丁耩氨萋- s - 1 2 * ( 4 一甲氧基 苯氧基毗啶- 4 - 基) 】- l ，3 ，4 ， 噻二嗤 2 仲丁撼氨基4 - i 2 一( 4 - 戊基翠 氧基毗嚏- 4 - 基) 】l ，3 ，4 ，一 噻二唑 淡辩乜嗣体 自色同体 淡黄色强体 淡黄色霞体 爨热霾蒋 白色固体 9 5 乙辩1 4 3 1 4 5 7 2 9 5 乙醇1 5 5 1 5 7 7 5 9 5 z | 薛1 5 4 1 5 7 9 5 己璐 1 5 4 1 5 6 9 5 己簿 9 5 己髀 l 8 1 5 0 1 4 1 - 1 4 2 7 0 7 5 白色固体9 5 * z , 醇 2 1 9 2 2 0 6 8 淡黄色同体 9 5 z | 醇 1 2 3 1 2 4 7 8 淡黄色固体9 5 蠢醇 1 5 8 1 6 0 6 2 2 仲丁蕊氨基5 - i 2 ( 2 ，3 - 二 z m ，1 1 0甲基4 硝酸基苯瓴旗毗啶4 白色固体 无水甲醇 2 9 ：3 。2 9 6 7 8 目标化物的元索分析数据如袭8 所示 z n 驴l 。2e 蘸越蕊 3 褥4 5 s 3 5 0鹳4 4 5 ，9 25 9 2 1 6 转