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本文基于农药药效基团呋喃酚基,运用类同合成法和电子等排体等农药分子片段设计原理,将呋喃酚基引入到2-(4-芳氧苯氧基)丙酸类分子中,设计合成2-(4-芳氧苯氧基)丙酸衍生物除草剂,研究其性能。主要研究内容如下: (1)以化合物(B9)为先导化合物,呋喃酚基替换其苯甲酰基,设计(R)-N-2-(4-芳氧苯氧基)丙酸(2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-7-氧基)乙/丙基酯(7a~7i)。具体是从呋喃酚出发,经醚化反应得n-(2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-7-氧基)烷基醇(6),与(R)-2-[4-(芳氧苯氧基)]丙酰氯(3a~3e)酯化反应合成了化合物(R)-N-2-(4-芳氧苯氧基)丙酸(2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-7-氧基)乙/丙基酯(7a~7i)。 (2)以N-[2-(2,2-二甲基-7-烷氧基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-氧代乙基]-2-(4-芳氧苯氧基)丙酰胺(C9)为先导化合物,保留芳氧苯氧基和呋喃酚基,将其7位亚乙(丙)基替换原5位的亚乙酰基,Ar选用已商品化APP除草剂的芳基(Ar1~Ar5)。以邻苯二甲酸酐为原料,经取代、溴代反应得中间体N-(n-溴烷基)邻苯二甲酰亚胺,与呋喃酚醚化、氨解得中间体n-(2,2-二甲基-2,3-苯并呋喃-7-氧基)烷胺(8),再与(R)-2-[4-(芳氧苯氧基)]丙酰氯(3a~3d)酰化反应合成了(R)-N-[2/3-(2,2-二甲基-2,3-二氢苯并呋喃-7-氧基)乙/丙基]-2-[4-(芳氧苯氧基)]丙酰胺(9a~9h),讨论了中间体n-(2,2-二甲基-2,3-苯并呋喃-7-氧基)烷胺(8)的合成路线,优化了实验条件。 (3)对新化合物进行了除草活性测试,活性结果表明,化合物7a~7i具有较强的茎叶和土壤处理防除效果,共发现7个化合物表现为A级活性,如7a~7h对单子叶杂草马唐和稗草均表现为100%的抑制活性,与对照药噁唑酰草胺(Metamifop)和炔草酯(Codinafop-propargyl)相当。此外,7e对双子叶苋菜茎叶处理抑制率达74.0%;7g对苋菜茎叶处理抑制率为66.4%。9a~9h对马唐和稗草有较好的防效,其中9c、9e、9g、9h表现为A级活性,讨论了化合物7和9的构效关系。普筛活性最好的4个化合物初筛结果显示,在375 g/hm2剂量下,7e、7h、9e、9h对稗草的茎叶处理抑制率达96%以上。 (4)模拟了化合物7a、9a与乙酰辅酶A羧化酶(PDB∶1UYR)的相互作用模式,结果验证了2-(4-芳氧苯氧基)丙酸类化合物设计的合理性,有进一步研究开发的价值。