2-氯甲基苯并咪唑及其衍生物的设计、合成及构效关系研究

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在国内外农药研究中,含氮杂环化合物由于其选择性好、活性高、用量少、毒性低以及在有害物生化生理反应中的特异性而成为被研究的主体。加之,其对环境友好,结构变化多样等特点,已经成为当今农药开发的热点,特别是苯并含氮类杂环化合物。苯并咪唑类含氮化合物就是一类存在于多种药物中的重要结构单元,许多此类化合物都有重要的生物活性。2-取代的苯并咪唑类化合物也已被发现具有潜在的生物活性。本论文以2-氯甲基苯并咪唑为母核,并根据活性亚结构拼接原理与不同的酚类化合物进行醚化衍生的合成策略。对衍生得到的化合物进行5种植物病原真菌的体外抗真菌活性测试,并讨论活性构效关系。主要结果如下:1.本论文采用氯乙酸与邻苯二胺为起始原料合成了2-氯甲基苯并咪唑和1-甲基-2-氯甲基-5-硝基苯并咪唑,又经过酰化和醚化反应,合成了35个衍生物。经过webscifinder检索确认,其中化合物3、4a4d、4n、4o、7a7n、5c等22个化合物未见文献报道,均为新化合物。同时采用1H NMR、13C NMR、HR-MS(ESI)等波谱学方法对所有化合物的结构进行了确证。采用了X-单晶衍射法测定了化合物3的晶体结构。2.本论文采用抑制菌丝生长速率法,以五种植物病原真菌:番茄早疫病菌(Alternaria solani)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、苹果炭疽病菌(Colletotrichumgloeosporioides)、苹果腐烂病菌(Cytospora sp.)及马铃薯干腐病菌(Fusarium solani)为靶标病菌,在100μg/mL的浓度下对所有合成的化合物进行了体外抗植物病原真菌活性测试,并对抑菌率>65%的化合物进行了抗植物病原真菌活性IC50值的测定,确定了这些化合物抗植物病原真菌活性的强弱。与阳性对照恶霉灵的IC50值对比发现,化合物6、4f、4m、7f针对5种植物病原真菌中的某一种或某几种有着较好的活性,有进一步研究的价值。3.本论文初步研究并讨论了这些化合物的结构与抗植物病原真菌活性之间的关系。发现硝基基团在被引入到2-氯甲基苯并咪唑的5位之后,抗植物病原真菌活性明显增强。另外,还发现氯原子与这些化合物的抗植物病原真菌活性有着密切的联系等。这些结论为抗植物病原真菌化合物的结构优化提供了一定的依据。
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