肟醚衍生物的生物活性研究进展

肟醚是一类含有N=O双键的重要有机化合物,近年来该类化合物在农药、医药等领域的研究中受到广大研究者的青睐。在农药研究中肟醚衍生物表现出优良的杀虫、杀菌、除草、抗植物病毒活性,在医药研究中具有抗菌、抗肿瘤和消炎等作用。本文对含有肟醚结构的衍生物在农药及医药领域的生物活性研究情况进行了概述,并展望了肟醚衍生物的设计方向和研究重点。

含5,5-偕二甲基的丁烯内酯肟醚类化合物的合成及抑菌活性

为了发现更高杀抑菌活性的化合物并探讨其构效关系,以5,5-二甲基丁烯内酯为导向结构,设计并合成了一系列未见文献报道的5,5-二甲基丁烯内酯肟醚类化合物,其结构通过核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、碳谱(^(13)C NMR)及高分辨质谱(HRMS)确证。离体抑菌活性测试结果表明,在50 mg/L质量浓度下,化合物D13对棉花立枯丝核菌的抑制率为71.2%,D8对油菜菌核病菌的抑制率为69.0%,D11和D24对番茄灰霉病菌的抑制率为71.7%和72.3%。对番茄灰霉病菌而言,含有4-吡啶杂环的化合物D5~D30的抑制活性高于其他4-取代苯环的化合物,说明吡啶环的存在可以提高该类化合物的抑菌活性,这对进一步发现高活性候选化合物具有指导意义。

可见光诱导无金属催化合成邻四氢呋喃基苯乙酮肟醚

自由基反应作为有机化学的三大基本机理之一在实验教学中被长期忽略,造成理论与实践的脱节。本课题以苯乙酮肟和四氢呋喃为起始原料,在3 W蓝色LED光照下,由四溴化碳介导的经自由基历程构建C―O键合成邻四氢呋喃基苯乙酮肟醚,并利用核磁、红外、紫外手段对产物进行表征。本合成实验所需的设备简单、廉价,反应条件温和,且实验开设的普适性高。通过本实验的学习不仅可以让学生学习到溴自由基在有机合成中的应用,使学生能更好地理解和掌握自由基反应的过程,而且还能通过产物分子结构的分析,提高学生综合解谱的能力。

槐定碱肟醚衍生物的合成、抗菌活性及分子对接研究

为了发现基于槐定碱的具备良好抗菌活性的化合物,设计并合成了以槐定碱为原料,在14位C上引入肟官能团并合成一系列衍生物,产率为55%~72%,所有的目标化合物通过氢核磁共振(^(1)H-NMR)、碳核磁共振(^(13)C-NMR)和电喷雾质谱法(ESI-MS)进行了表征。采用二倍稀释法检测合成的12个衍生物和槐定碱分别对2种革兰氏阴性菌细菌、2种革兰氏阳性菌以及1种真菌的抑制活性。结果表明:大部分的目标化合物相比于槐定碱的抑菌效果均有一定的提升,B_(5)和B_(12)对痤疮丙酸杆菌的抑制效果要优于阳性对照药物盐酸多西环素,其最小抑菌浓度(mininal inhibit concentration,MIC)为0.023、0.014 mg/mL。分子对接结果表明,化合物与蛋白结合形成氢键和π-π共轭作用,从而增强抑菌活性。

两种黄酮类肟、肟醚衍生物的合成及活性研究

染料木素和柚皮素分别为黄酮类天然活性分子,具有抗氧化和抗肿瘤等多种生物活性。以染料木素和柚皮素为母体,分别在染料木素7-位酚羟基和柚皮素4-位羰基上引入含氮的肟基和肟醚单元,合成了4个黄酮肟和6个黄酮肟醚,并通过核磁共振(^(1)H NMR)及高分辨质谱(HR-MS)进行了结构表征。采用MTT法对胃癌细胞株SGC-7901体外抗肿瘤活性筛选。结果表明:含肟基的化合物活性优于肟醚,化合物3c对胃癌细胞株SGC-7901有较好的抑制作用。

新农药硫肟醚在土壤中的降解

在实验室条件下对新农药硫肟醚[o-(3-苯氧苄基)-2-甲硫基-1-(4-氯苯基)丙基酮肟醚]在不同地区土壤中的降解动态进行了研究.结果表明,硫肟醚在土壤中的降解遵循一级动力学方程.硫肟醚在非灭菌与灭菌长沙粉砂质黏土中的降解速率常数(k)分别为8.106×10-3和1.630×10-3,半衰期分别为85.5d和425.2d,微生物对硫肟醚在土壤中的降解具有显著的影响.硫肟醚在3种土壤中的降解速率大小依次为湖南永州重黏土>甘肃天水黏土>辽宁沈阳粉砂质黏土,其降解半衰期分别为46.1,63.8,70.0d,降解速率常数分别为1.503×10-2,1.087×10-2,9.904×10-3.根据国内农药在土壤中的残留期划分标准,硫肟醚属于较易降解类农药.

新农药硫肟醚在土壤中降解的影响因子研究

在实验室条件下对新农药硫肟醚（O-（3-苯氧苄基）-2-甲硫基-1-（4-氯苯基）丙基酮肟醚）在土壤中降解的影响因子进行了研究。结果表明，在20d的培养时间内，随着土壤含水量的增加，硫肟醚的降解速率加快。当土壤含水量增加到80％（质量分数）时，其降解率达到最大（46．73％），然后随土壤含水量增加反而下降。随着土壤温度的升高，硫肟醚在土壤中的降解速率增加。30℃时降解速率达到最大（47．83％），以后温度继续升高，其降解速率呈现出下降趋势。在5—100mg／kg的质量比范围内硫肟醚在土壤中的降解速率随其质量比的增加而提高；但当质量比继续增加时，硫肟醚的降解速率表现出下降趋势。硫肟醚在土壤中的降解遵循一级动力学方程，其在非灭菌与灭菌土壤中的降解速率常数k分别为8．106×10^-3和1．63×10^-3；半衰期分别为85．5d和425．2d。微生物对硫肟醚在土壤中的降解具有显著的影响。

吡唑肟醚类衍生物的杀虫活性研究进展

随着全球人口的不断增长,农业生产扮演着越来越重要的角色。我国作为世界上最大的农药生产和使用国,广谱低毒的绿色化学农药显得尤为重要。绿色化学农药也成为我国973计划重要的部分。吡唑肟醚类衍生物由于具有高效、低毒、良好的生物活性而广泛受到研究。本文系统总结了近十几年来吡唑肟醚类衍生物杀虫剂的结构优化、杀虫机理及生物活性研究。

黏土矿物和腐植酸对新农药硫肟醚的吸附及其机理研究

硫肟醚[O-(3-苯氧苄基)-2-甲硫基-1-(4-氯苯基)丙基酮肟醚]是国家南方农药创制中心湖南基地研制成功的首个具有我国自主知识产权的一种新型杀虫剂。为了深入认识硫肟醚在土壤中的归宿,在室内条件下采用振荡平衡法和红外光谱法(IR)对硫肟醚在黏土矿物和腐植酸上的吸附及其机理进行了研究。结果表明,硫肟醚在黏土矿物钙-蒙脱石(Ca-Clay)上的吸附等温线属于S型,而在腐植酸(HAs)上的等温线属于L型,说明硫肟醚在黏土矿物上的吸附量要大于腐植酸。硫肟醚在黏土矿物和腐植酸上的吸附等温线符合Freundlich方程,在相同试验条件下,黏土矿物对硫肟醚的吸附系数KF值为腐植酸的5.45倍。通过自载膜法研究了黏土矿物与硫肟醚作用物的IR谱图,结果发现黏土矿物与硫肟醚作用物的IR图谱中不仅出现了明显的硫肟醚吸收峰,而且黏土矿物与硫肟醚作用后其主要特征吸收峰的位置、形态和强度均发生了变化,由此推测它们之间产生了氢键键合和配位键结合作用。同样地,腐植酸与硫肟醚作用物的IR谱图中也出现了类似的结果。腐植酸与黏土矿物作用后会明显降低对硫肟醚的吸附,但腐植酸与黏土矿物不同比例的复合物对硫肟醚的吸附不同,其中以50∶50的复合体对硫肟醚的吸附量减少最明显。黏土矿物与HAs在不同时间形成的复合体对硫肟醚的吸附作用是不同的。随着钙-蒙脱石与HAs作用时间的延长,其复合体对硫肟醚的吸附量会逐渐下降,钙-蒙脱石与HAs作用时间进一步增加,复合体对硫肟醚的吸附量将开始上升,21d时达到最大吸附值,此后随作用时间的继续延长,吸附量会有所下降,28d后其吸附量接近于初始值。

含吡啶的strobilurin类化合物的研究进展——肟醚乙酸酯和肟醚乙酰胺类

本文简要叙述了含肟醚乙酸酯和肟醚乙酰胺的吡啶strobilurin类化合物近年来的研究进展,主要介绍其化学结构和生物活性。

乙氧羰基烯丙基取代的肟醚类化合物的研究

采用"一锅法"来研究这一反应。由酮肟1与氢化钠作用产生酮肟阴离子2,酮肟阴离子再与α-乙氧羰基乙烯基膦酸二乙酯3作用产生膦酸酯取代的碳负离子4,该碳负离子进一步与醛作用得到α-乙氧羰基烯丙基肟醚化合物,产率在73%～79%。

新型杀虫剂硫肟醚的研究与开发

硫肟醚(试验代号HNPC-A9908)是国家南方农药创制中心湖南基地。湖南化工研究院1998年自主设计、合成创制出的具有自主知识产权的非酯拟除虫菊酯类新型杀虫剂。经过近七年的室内、温室和田间试验证实,硫肟醚在30-150g.a.i/ha能有效防治多种作物(如蔬菜、水稻、茶叶等)上鳞翅目、同翅目等多类害虫,杀虫谱广、作用迅速。毒性及残留试验结果表明,硫肟醚属低毒、低残留、对非靶标生物安全的环境友好型化合物,并于2004年产业化。

一步合成烯丙基肟醚类碳碳双键化合物

在前期工作基础上继续由酮肟1与氢化钠作用产生酮肟阴离子2,酮肟阴离子再与α-乙氧羰基乙烯基膦酸二乙酯3作用产生膦酸酯取代的碳负离子4,该碳负离子进一步与醛作用得到α-乙氧羰基烯丙基肟醚化合物,产率在81%～85%。

含吡啶的Strobilurin类化合物的研究进展——肟醚乙酸酯和肟醚乙酰胺类

简要叙述了含肟醚乙酸酯和肟醚乙酰胺的吡啶strobilurin类化合物近年来的研究进展,并介绍了其化学结构和生物活性。

含噁二唑肟醚取代的均三唑水杨醛席夫碱的合成及抗菌活性

4-氨基-5-(4-甲氧苯基)-3-巯基-均三唑(2)在无水乙酸钠作用下与β-氯苯丙酮(3)缩合得氨基三唑硫代苯丙酮(4).化合物4与盐酸羟胺肟化得羰基肟化物5,接着与水杨醛缩合得到席夫碱肟6,用氯甲基噁二唑7a～7e对化合物6的肟羟基醚化得到目标物均三唑噁二唑肟醚1a～1e.所合成的新化合物结构由元素分析和光谱数据表征,体外抗菌活性也被试验.

新农药硫肟醚在有机溶剂中的光解

以紫外灯为光源,对硫肟醚在甲醇、丙酮、正己烷和二甲苯等有机溶剂中的光解反应动力学及降解机理进行了初步研究.结果表明,硫肟醚在4种有机溶剂中的紫外光解反应符合一级动力学规律,在4种溶剂中反应速率常数分别为1·14×10-1(正己烷)、8·90×10-2(甲醇)、2·46×10-2(二甲苯)和4·51×10-3min-1(丙酮),硫肟醚的降解半衰期分别为6·08,7·79,28·18和153·86min.通过对硫肟醚光解产物进行分离和LC-MS鉴定,初步推出在紫外光辐射下硫肟醚在有机溶剂中的降解主要涉及到硫肟醚分子的肟醚键(CNOC)断裂、甲硫键(C—S—CH3)光氧化、脱氯反应和光异构化作用等途径.

新农药硫肟醚的水解研究

硫肟醚[O-(3-苯氧苄基)-2-甲硫基-1-(4-氯苯基)丙基酮肟醚]是具有我国自主知识产权的一种新型杀虫剂品种,主要用于防治蔬菜和茶树害虫。报道了硫肟醚在不同pH值和温度下的水解动态及其机理。结果表明,硫肟醚在缓冲溶液中的水解反应比较缓慢,其水解反应速率随反应介质pH值的增大而稍有增加。在25℃时其在pH5、7和9的缓冲液中的水解半衰期分别为1257、879和492d,说明硫肟醚在水体中较稳定,不易分解,但总的趋势是在碱性条件下的水解速率较中性和酸性条件下快。硫肟醚在水体中的水解速率随温度升高而加快,在温度为15、25、35、45℃的pH7缓冲液中的水解半衰期分别为1092、879、490和399d,温度效应系数Q为1.23～1.8。硫肟醚水解反应的活化能与温度之间无明显相关性,其平均活化能和活化焓均较小,分别为28.13kJ·mol-1和25.58kJ·mol-1。而硫肟醚水解反应的活化熵绝对值随温度升高而增加,表现出显著的相关性,其平均活化熵为-219.97kJ·mol-1·K-1,表明硫肟醚在水溶液中的水化学降解主要是由反应的活化熵所驱动的。采用制备HPLC和LC-MS技术对硫肟醚水解产物进行分离和鉴定,初步确定硫肟醚分子在水溶液中生成的水解产物主要有1-(4-氯苯基)-2-(甲基磺酰基)丙烷-1-亚胺、2-甲硫基-1-(4-氯苯基)丙胺、1-(4-氯苯基)-2-(甲基磺酰基)丙基-1-酮肟醚、O-(3-苯氧苄基)-1-(4-氯苯基)丙基酮肟醚和硫肟醚亚砜等,推测硫肟醚的主要水解途径有肟醚键断裂、硫醚氧化和S-脱甲硫基作用等。

4－肟醚基喹唑啉类化合物的合成及其抗植物病毒TMV活性

４－氯喹唑啉与取代芳香肟在碱存在下进行亲核取代反应，合成了１７种新型肟醚基喹唑啉衍生物，并对其结构进行了表征。生物活性测试表明，部分化合物抗植物烟草花叶病毒活性超过抗植物病毒商品药剂２，４－二氧六氢－１，３，５－三嗪。

肟醚类衍生物的合成及生物活性研究

利用醛或酮与盐酸羟胺进行亲核加成-消去反应制得中间体肟,在氢氧化钠与相转移催化剂存在下,肟与卤取代物反应,合成了10个具肟醚结构的化合物A,其结构经1HNMR、MS和元素分析测试等所证实,并对所合成化合物进行了生物活性研究,发现A1、A2、A8等多个目标物具有较好的杀菌或杀螨活性.

一种结构新颖的肟醚类化合物的合成及其生物活性研究

以苯并五元环为基本结构对肟醚类strobilurin杀菌剂侧链进行修饰,共设计合成了13个结构新颖的肟醚类化合物.室内生物活性测试结果表明所合成的化合物对小麦白粉病(Eryiphe graminis)和黄瓜霜霉病(Pseudoperonospora cubensis)均具有优异的抑菌活性,而所合成的部分茚取代肟醚类化合物还具有广谱的杀虫活性.同时,用钯催化“一锅法”反应以较高的收率合成了关键中间体2-乙酰基茚衍生物.