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《南京农业大学》 2009年
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cis-和trans-丙环唑金属配合物的合成、缓释性能与生物活性研究

陈西  
【摘要】: 丙环唑(propiconazole)是一种具有保护和治疗作用的内吸性三唑类杀菌剂,广泛应用于防治子囊菌、担子菌和半知菌所引起的植物病害,特别是对小麦根腐病、白粉病、水稻恶苗病等具有良好的防治效果。化学名称为(±)1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-丙基-1,3-二氧戊环-2-基]甲基-1H-1,2,4-三氮唑,在其结构的二氧戊环上含有2个手性碳原子,具有2对cis-和trans-对映体。 近年来,以农药为配体的金属配合物逐渐被科研工作者重视,因为它不仅保持甚至提高了农药本身的生物活性,而且扩大了活性范围,降低了农药的毒性,还可以作为一种缓释技术,使农药能够提高持效,延长半衰期,降低对哺乳动物的毒性等。本文合成了20种cis-和trans-丙环唑的金属配合物,并分别研究了两类金属配合物的配位能力、缓释性能及杀菌活性,期望能够开发出对环境更友好、杀菌活性更高的丙环唑金属配合物杀菌剂,为农业生产服务。 首先,本文对cis-和trans-丙环唑金属配合物的合成与表征开展了研究。采用先环化后溴化再与硝酸成盐的方法合成出丙环唑原药。采用柱层析的方法分离丙环唑的cis-和trans-异构体。利用cis-和trans-丙环唑与过渡金属盐在乙醇或甲醇中反应,合成了20种cis-和trans-丙环唑金属配合物M1(cis-L)2Y2,M1(trans-L)2Y2和M2(cis-L)4Y2, M2(trans-L)4Y2 (M1= Zn(II), Co(II), Cu(II); M2=Mn(II), Ni(II); Y=OAc, Cl, ClO4和N03)。采用原子吸收、元素分析、红外光谱及紫外光谱等对所合成的cis-和trans-丙环唑金属配合物进行了结构表征。 其次,对cis-和trans-丙环唑金属配合物的缓释性能进行了研究。发现cis-和trans-丙环唑两类配合物在水中具有不同的释放速率,但释放趋势相似。cis-丙环唑配合物释放速率均小于相应过渡金属的trans-丙环唑配合物。其中,丙环唑钴配合物释放配体速率最低,且cis-丙环唑钴配合物经96h可释放配体75%,小于相应的trans-丙环唑钴配合物(84%)。同时发现,温度,pH值或包膜影响配合物释放配体的速率。温度降低、pH升高或包膜均会降低配合物释放配体的速度。如温度为5℃、或者pH为14、或者PVA包膜条件下,96h后Zn(cis-L)2Y2释放配体约60%,比正常条件(25℃、pH为7、未包膜)时,释放速率减缓了近30%。但添加金属盐不能改变配合物释放配体的速率。 最后,对cis-和trans-丙环唑金属配合物生物活性进行了研究。测定了cis-和trans-丙环唑及各自金属配合物对蔬菜灰霉病菌(Botrytis cinera)、小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)、黄瓜炭疽菌(Colletotrichum orbiculare)、小麦赤霉病菌(Gibberella zeae)和水稻恶苗病菌(Fussrium moniliforme)的EC50值。结果表明,cis-丙环唑的杀菌活性是trans-丙环唑的3.39~5.95倍。配合物对供试菌种的毒力指数均比配体高,且cis-丙环唑配合物的抑菌能力明显高于相应的trans-丙环唑配合物,特别是Zn(cis-L)2Cl2,其毒力指数分别是配体的3.85~6.36倍和相应的trans-的5.00~8.67倍。此外,本文还对金属配合物对病原菌的活性比配体明显提高的机制进行了初步的探讨。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:O641.4

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