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蚜虫是多种农业病毒的媒介昆虫,取食作物时常造成病毒的转移,引发成严重的病毒病害。通过诱导植物产生系统获得抗性的方法来防治病毒病害是植物保护重要的绿色手段之一,已发现1,2,3-噻二唑、苯并-1,2,3-噻二唑、异噻唑、苯并异噻唑等化合物具有诱导植物产生系统抗性的活性。本论文从活性亚结构单元拼接和生物电子等排以及农药前药的原理出发,基于1,2,3-噻二唑的诱导抗病活性,设计合成了2大类化合物,开展了杀蚜活性和抗病毒活性的研究。
前期研究证实,4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酸具有诱导抗病活性,基于农药代谢的原理,设计并合成了新型含有1,2,4-三唑和1,2,3-噻二唑的化合物系列Ⅰ33个,所有的新化合物的化学结构均经过1H NMR、IR、HRMS或元素分析和ES-MS的确认,部分化合物还经过了13C NMR的确认,选择了1个代表性化合物进行X-射线单晶结构测试确证结构。杀菌、杀蚜、诱导抗病活性的生物测定结果表明:在100μg/mL时,Ⅰ-30诱导烟草抗TMV的活性高于TDL,Ⅰ-5、Ⅰ-25的诱导活性为40%;在200μg/mL时,Ⅰ-25和Ⅰ-30的杀虫活性在60-65%之间;在100μg/mL时,Ⅰ-6、Ⅰ-21、Ⅰ-25的治疗活性高于宁南霉素,在200μg/mL时Ⅰ-6、Ⅰ-21、Ⅰ-25的杀虫活性分别为64.05%、96.97%、63.01%;在100μg/mL时,Ⅰ-3、Ⅰ-7、Ⅰ-13的保护活性在48-53%范围内,较宁南霉素高。Ⅰ-1、Ⅰ-3、Ⅰ-8、Ⅰ-10、Ⅰ-21、Ⅰ-27、Ⅰ-29的钝化活性在42-51%之间,与宁南霉素的钝化活性相当或较高。但这类化合物的杀虫活性较低,均在50%以下。在50μg/mL时,离体抑菌实验表明,系列化合物Ⅰ对所测定的9种代表真菌显示出一定的抑制活性。在具有杀虫活性的化合物中,化合物Ⅰ-21同时对烟草花叶病毒(TMV)的治疗和钝化效果与宁南霉素相当,化合物Ⅰ-25和Ⅰ-30同时具有一定的对烟草的诱导获得抗性效果。
α-(取代)羟基酰胺类化合物具有很好的生物活性,双炔酰菌胺(Mandipropamide)就是近年来开发的杀菌剂新品种。本文将1,2,3-噻二唑引入目标分子,设计并合成了一类新型含1,2,3-噻二唑的α-(取代)羟基酰胺类化合物Ⅱ42个,所有的新化合物的化学结构均经1H NMR、IR、HRMS或元素分析和ES-MS的确认,部分化合物还经过了13C NMR的确认,选择了1个具有代表性的化合物进行X-射线单晶结构测试确证结构。新化合物杀菌、抗烟草花叶病毒活性测定结果发现:在100μg/mL时,对TMV治疗活性显著的化合物有ⅡA-3为47.76%,ⅡA-15为47.68%,ⅡB-13为48.15%,ⅡB-18为48.61%;钝化活性显著的化合物有ⅡA-2为46.15%,ⅡA-3为46.76%,ⅡA-10为45.72%,ⅡB-1为47.44%;保护活性显著的化合物有ⅡA-1为45.61%,ⅡA-12为44.30%,ⅡB-9为44.74%,ⅡB-20为43.86%;诱导活性显著的化合物有ⅡA-9为41.89%,ⅡB-20为39.64%。在50μg/mL时,杀菌活性筛选表明,系列化合物Ⅱ对测定的9种代表真菌具有一定的抑制活性。
本文的研究发现,Ⅰ系列的部分化合物具有杀蚜虫活性,同时具有一定的抗TMV活性,Ⅱ系列的部分化合物也具有较好的抗TMV活性。这为基于诱导抗病活性的杀虫剂创制和植物病毒病害的防治提供了新的手段。