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《华中师范大学》 2017年
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连续的Ugi/(催化型氮杂)Wittig反应与具有生物活性杂环化合物的合成

闫艳梅  
【摘要】:Ugi反应、aza-Wittig反应、Wittig反应具有条件温和、原料简单易得、底物适用性广、合成收率高等优点,被广泛地应用于含氮杂环化合物的合成。本论文利用上述反应合成了一些新型结构的杂环化合物,并对所合成化合物的性质进行了初步的研究。本论文还应用click反应为关键步骤,合成了新型结构的三唑类衍生物,并对其生物活性进行了研究,部分化合物表现出良好的杀菌活性。具体内容如下:1.对多组分反应进行了简要概述,并对近几年Ugi反应、aza-Wittig反应、Wittig反应进展以及在杂环合成中的应用进行了综述,并对三唑类杀菌剂进行了简要的介绍。2.以邻叠氮基芳胺、醛、羧酸/酮酸、异腈为原料,发生连续的Ugi4CR/aza-Wittig反应合成了16个苯并咪唑衍生物Ⅱ-4以及15个喹喔啉酮衍生物Ⅱ-7,并对结构进行了确认,测试了化合物的杀菌、除草、杀虫活性。结果表明,5个化合物表现出良好的生物活性:化合物Ⅱ-7k、Ⅱ-7n和Ⅱ-7o在100 ppm下对小麦壳针孢菌(Zymoseptoriatritici)分别表现出66%、84%和84%的杀菌活性,Ⅱ-7j在10ppm下对拟南芥(Arabidopsisthaliana)表现出99%的除草活性,Ⅱ-4o、Ⅱ-7k和Ⅱ-7o在500 ppm下对小菜蛾(Plutella xylostella)都表现出99%的杀虫活性,Ⅱ-7k在1000 ppm下对蚜虫(Aphid species)表现出99%的杀虫活性。3.以邻叠氮基芳胺、a-溴代芳基酮为原料,发生连续的亲核取代/aza-Wittig反应合成了 13个喹喔啉衍生物Ⅲ-6,并对结构进行了确认,测试了化合物的杀菌、除草、杀虫活性。结果表明,有3个化合物表现出良好的生物活性:化合物Ⅲ-6a在20 ppm下对葡萄灰霉菌(Botryotinia fuckeliana)表现出99%的杀菌活性,Ⅲ-6c在20 ppm下对腐霉菌(Pythium dissimile)和小麦壳针孢菌(Zymoseptoriatritici)均表现出99%的杀菌活性,Ⅲ-6d在20 ppm下对小麦壳针孢菌(Zymoseptoriatritici)表现出99%的的杀菌活性。4.以官能化的芳基异腈季磷盐、醛、胺在磷酸催化下发生催化型Ugi 3CR反应,接着发生分子内的Wittig反应一锅合成了16个吲哚类衍生物Ⅳ-3,并对结构进行了确认,测试了化合物的杀菌、除草、杀虫活性。结果表明,有4个化合物表现出良好的生物活性:化合物Ⅳ-3f和Ⅳ-3h在20 ppm下对小麦赤霉病菌(Gibberella zeae)表现出99%的杀菌活性,化合物Ⅳ-3i和Ⅳ-3j在100 ppm下对蚕豆锈病(Uromyces viciae-fabae)表现出66%的抑制活性。5.以邻酰基叠氮芳胺、醛、酸、异腈为原料发生连续的Ugi4CR/催化型aza-Wittig一锅合成了22个苯并咪唑衍生物V-4,并对结构进行了确认,测试了化合物的杀菌、除草、杀虫活性。结果表明,有2个化合物表现出良好的生物活性:化合物Ⅴ-4f和Ⅴ-4i在500 ppm下对小菜蛾(Plutellaxylostella)表现出99%的杀虫活性。6.以对甲基苯乙炔与烷基叠氮化合物为原料发生click反应得到1,2,3-三氮唑化合物Ⅵ-2,依次发生NBS溴代/亲核取代/硼氢化钠还原四步得到目标产物Ⅵ-6,并对其结构进行了表征以及对柑橘绿霉菌(Penicilium digitatum)、禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)、稻瘟菌(Magnaporthegrisea)、棉花枯萎菌(Fusariumoxysporum)进行梯度测试,同时也进行了除草和杀虫生物活性测试。实验结果发现当R2为叔丁基时,目标产物Ⅵ-6整体表现出很好的生物活性,明显优于商品化的三唑酮,部分化合物的杀菌活性与烯唑醇相当甚至超过烯唑醇。这些化合物结构新颖,未见报道,具有广阔的前景,可以作为农药先导化合物。
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O626;TQ450.1

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