二氮氧化喹喔啉-2-甲醛-烃氧基胺基磷酰腙的合成及除草活性的研究

摘要

全世界危害农作物的杂草品种约有1800多种，每年给农业生产造成了严重的经济损失。化学除草剂为种植业提供了强有力的保护，但现有除草剂的除草效率与安全性还不能满足现代农业生产发展的需求。因此半个多世纪以来，新除草剂的研究开发一直是农药领域的热门课题。
　　 二氮氧化喹喔啉类化合物是一类含氮稠杂环化合物，最早是作为抗菌、抗癌等生物活性的物质报道，后又被当作饲料添加剂研究开发，本课题组近年来发现二氮氧化喹喔啉类化合物的甲醛系列衍生物具有除草活性。本课题拟在二氮氧化喹喔啉甲醛衍生物分子内引入除草活性亚结构磷酸酯基团，对新化合物进行除草活性研究，为深入探讨该类化合物的结构与除草活性关系累计资料。
　　 本论文主要做了以下研究工作：
　　 1．合成了中间体二氮氧化喹喔啉-2-甲醛：以邻硝基苯胺为原料，经次氯酸钠氧化成苯并呋咱-N-氧化物（中间体Ⅰ）；用中间体Ⅰ和丙酮反应合成2-甲基-二氮氧化喹喔啉（中间体Ⅱ）；用二氧化硒将中间体Ⅱ氧化成二氮氧化喹喔啉-2-甲醛（中间体Ⅲ）。中间体Ⅲ的产率为32％，反应方程式如下：
　　 2．合成了20种烃氧基胺基磷酰肼（中间体Ⅵa～t）：以三氯氧磷为原料，分步和醇（酚）反应合成得到烃氧基磷酰二氯（中间体Ⅳ）；用中间体Ⅳ与芳胺反应合成得烃氧基胺基磷酰氯（中间体Ⅴ）；用中间体Ⅴ和水合肼反应得烃氧基胺基磷酰肼（中间体Ⅵ）；反应方程式如下：式中：R1=Et、n-Pr、n-Bu、n-CsH11、n-C6H13、n-C8H17、Ph； R2=H、CH3、CF3中间体Ⅵ的产率从10％到70％不等。
　　 3．合成20种目标化合物二氮氧化喹喔啉-2-甲醛-烃氧基胺基磷酰腙：用二氮氧化喹喔啉-2-甲醛（中间体Ⅲ）和烃氧基胺基磷酰肼（中间体Ⅵ）反应合成了目标化合物Ⅶa～t；反应方程式如下：目标化合物的产率从到20％到70％不等。
　　 4．对涉及从Ⅳ到Ⅶ的反应进行条件探讨，并对部分反应条件进行了优化；用IR、1H NMR等现代分析手段对一些目标化合物进行了结构表征。
　　 5．用单子叶植物稗草和双子叶植物野苋菜作为靶标植物，以商品除草剂乙草胺为对照，对20种新化合物采用四种浓度200 mg/L、350 mg/L、400 mg/L和800 mg/L进行了除草活性实验。
　　 实验结果表明，新化合物的除草活性随品种、浓度以及植物种类不同而异。其中化合物Ⅶd（Rl=Et、CH3）、Ⅶg（n-Bu、CH3）在800 mg/L时对稗草的杀灭率达到40％以上，大部分新化合物对野苋菜几乎没有杀灭效果，只有化合物Ⅶb（n-Pr、H）、Ⅶf（Ph、H）、Ⅷ（n-C5H11、H）、Ⅶm（n-C5H11、CH3）、Ⅶo（n-C6H13、H）、Ⅶp（n-C6H13、CH3）有不到10％的杀灭率；新化合物对单子叶植物稗草的抑制生长活性高于对双子叶植物野苋菜的抑制生长活性；新化合物对单、双子叶植物的抑制生长活性弱于乙草胺对其抑制生长活性。
　　 本论文为系统研究二氮氧化喹喔啉甲醛衍生物的合成与除草活性研究积累了实验数据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

1.1除草剂的研究概括

1.1.1除草剂的重要意义

1.1.2除草剂的发展过程

1.1.3除草剂的种类

1.1.4除草剂的研究方法和发展趋势

1.2二氮氧化喹喔啉的研究

1.2.1国内外二氮氧化喹喔啉的研究概况

1.2.2国内外二氮氧化喹喔啉的合成概括

1.3本论文研究的意义与目的

1.3.1本论文研究的意义

1.3.2本论文研究的目的

第二章 二氮氧化喹喔啉-2-甲醛烃氧基胺基磷酰腙的合成研究

2.1引言

2.2实验材料

2.2.1测试仪器

2.2.2实验药品

2.3实验方法

2.3.1中间体(Ⅲ)二氮氧化喹喔啉-2-甲醛的合成

2.3.2中间体(Ⅵ)烃氧基胺基磷酰肼的合成

2.3.3二氮氧化喹喔啉-2-甲醛乙氧基对甲苯胺基磷酰腙(Ⅶ)的合成

2.3.4二氮氧化喹喔啉-2-甲醛-烃氧基胺基磷酰腙的理化性质与结构

第三章 二氮氧化喹喔啉-2-甲醛-烃氧基胺基磷酰腙的除草活性研究

3.1引言

3.2材料和实验植物

3.2.1实验材料

3.2.2主要试剂

3.2.3实验仪器

3.3实验方法

3.3.1除草活性测试方法

3.3.2营养液的配制

3.3.3可湿性粉剂的配制

3.3.4作物的栽培

3.4室内除草评价方法和实验数据

3.4.1实验植物的评价方法

3.4.2药效评价级别

3.4.3实验数据及处理

3.5结果与讨论

第四章 结论

参考文献

致谢

附录