含氨基酸酯的顺式烯啶虫胺类似物的合成、杀虫活性与分子对接的研究

摘要

为了寻找高活性的符合21世纪农药发展要求的新型烟碱类杀虫剂先导化合物,并进一步研究其构效关系,本文着重于设计新型新烟碱类化合物,选择商品化农药烯啶虫胺作为活性先导化合物,并有目的地对其进行结构上的修饰。其思路是:保留烯啶虫胺的主体结构,引入各种手性或非手性的氨基酸酯,形成四氢嘧啶环以固定硝基为顺式结构,共计合成新型合成新型烯啶虫胺类似物40余个,其结构通式如下：
　　 ⑴运用核磁氢谱、红外光谱、质谱、元素分析等实验分析手段对上述两个系列目标化合物进行了结构表征,并对其物理性质、波谱特征、合成方法及反应条件等进行了系统的分析和讨论。
　　 ⑵委托国家南方农药创制中心(浙江基地)药效部对两个系列的目标化合物进行了杀虫活性初步测试。结果表明:大部分烯啶虫胺类似物对稻褐飞虱均有良好的杀灭效果；在较低的浓度下(100 mg／L),将近一半的化合物也表现出100％的杀灭活性,其中类似物Ⅰb4在20 mg／L显示出最好的杀虫效果。本文讨论了构效关系,并发现,通过改变氨基酸的长度和酯基的尺寸,烯啶虫胺类似物Ⅰa1～Ⅰc8 andⅡa1～Ⅱf4的杀虫活性显示出较强的规律性。
　　 ⑶进行了分子对接研究。其结果表明:烯啶虫胺类似由于其分子柔性度和尺寸的不同,与昆虫乙酰胆碱受体的契合程度各异。本文发现这类烯啶虫胺类似物由于引入了酯基,可能与受体的结合会有一定的特异性,这一发现对于本课题组在后续工作中创制出具有广谱、高杀虫活性的新烟碱类杀虫剂的先导化合物具有重要的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述与课题的提出

1.1 引言

1.2 新烟碱类杀虫剂的概述

1.2.1 新烟碱类杀虫剂的发展历史

1.2.2 新烟碱类化合物的化学结构

1.2.3 昆虫烟酰胺乙酰胆碱受体(nAChRs)的结构与功能

1.2.4 新烟碱类杀虫剂的作用机制

1.2.5 新烟碱类杀虫剂的选择性

1.2.6 新烟碱类杀虫剂的抗性问题

1.2.7 顺式新烟碱类杀虫剂

1.3 课题研究的目的和主要研究内容

1.3.1 课题研究的目的和设计思路

1.3.2 课题研究的主要内容和研究方法

第二章 含氨基酸酯的顺式烯啶虫胺类似物的设计、合成和晶体结构

2.1 烯啶虫胺类似物的合成路线

2.2 实验部分

2.2.1 仪器和试剂

2.2.2 烯啶虫胺4的合成

2.2.3 中间体氨基酸酯盐酸盐5a1～5c8和6a1～6f4的合成

2.2.4 目标化合物Ⅰa1～Ⅰc8和Ⅱa1～Ⅱf4的合成

2.2.5 烯啶虫胺类似物的单晶培养及晶体结构测定

2.3 结果与讨论

2.3.1 目标化合物的物理性质及结构表征

2.3.2 目标化合物(Ⅰ)的合成方法讨论

2.3.3 目标化合物的波谱解析

2.3.4 目标化合物Ⅰb2的晶体结构及分析

第三章 烯啶虫胺类似物的杀虫活性及分子对接初步研究

3.1 目标化合物杀虫活性的测定

3.1.1 国家南方农药创制中心浙江化工研究院农药生测研究所杀虫活性测试方法

3.1.2 目标化合物Ⅰa1～Ⅰc8和Ⅱa1～Ⅱf4的杀虫活性测试结果与讨论

3.2 分子对接模型的建立及研究分析

3.2.1 新烟碱类杀虫剂的分子对接研究

3.2.2 化合物分子对接模型的建立及方法

3.2.3 目标化合物分子对接模型的结果和讨论

第四章 总结

参考文献

致谢

附图

作者简介

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参研主要项目