蒈烷-3,4-二醇的除草活性

采用平皿培养法考察蒈烷-3,4-二醇在水溶液中对一年生黑麦草和油菜根、茎伸长的抑制作用,探讨其作为水基除草剂的应用潜力。结果表明:蒈烷-3,4-二醇微溶于水,可在少量亲水性有机溶剂和表面活性剂作用下配制成浓度大于20 mmol/L水乳液,能够抑制黑麦草和油菜根、茎的伸长,表现与浓度相关的除草活性,对黑麦草的根、茎伸长的半数抑制浓度(IC 50)分别达到1.12和1.73 mmol/L,而对油菜根、茎伸长的IC 50分别达到1.23和2.12 mmol/L。其除草活性明显高于天然单萜二醇对孟烷-3,8-二醇,而稍低于商业除草剂草甘膦,有望进一步研究开发作为水基植物源除草剂。

双官能单萜氧杂二环二醇乙酸酯类衍生物的合成及其除草活性

以(3R,4R)-4,7,7-三甲基-6-氧杂二环[3,2,1]辛烷-3,4-二醇(1)和乙酰氯(2)为原料,经"一锅法"制得混合物Ⅰ;Ⅰ经分离纯化得4个新型的双官能单萜氧杂二环二醇乙酸酯类衍生物(3a^3d),其结构经1H NMR,13C NMR,FT-IR和HR-MS表征。考察了物料比r[n(2)∶n(1)]和反应时间对3a^3d相对浓度的影响。结果表明,在反应条件[1 5 mmol,r=7,回流反应7 h]下,3a^3d的相对浓度分别为21.6%,15.6%,37.9%和24.9%;在反应条件[1 5 mmol,r=4,回流反应7 h]下,3a^3d的相对浓度分别为50.7%,36.6%,7.84%和4.86%。用培养皿法测试了1和3a^3d的除草活性。实验结果表明,1和3a^3d均能显著抑制一年生黑麦草胚根与胚芽生长;在用药浓度为5 mmol·L-1时,1和3a^3d对根长抑制率分别为55.1%,86.0%,84.2%,91.3%和97.5%;对芽长抑制率分别为55.1%,76.5%,92.8%,94.8%和98.4%。

(1S,4R)-4,7,7-三甲基-6-氧杂二环[3.2.1]辛烷-1,4-二醇的一步催化合成及其除草活性

以过氧磷钼钨酸十六烷基吡啶盐(HPP)为氧化-酸双功能相转移催化剂,30%(质量分数)的H_2O_2为氧化剂,催化异松油烯一步转化合成(1S,4R)-4,7,7-三甲基-6-氧杂二环[3.2.1]辛烷-1,4-二醇(2)。优化后的反应条件为异松油烯用量4 mmol,催化剂HPP的用量7.35%(以异松油烯质量计),溶剂氯仿用量0.8 m L,反应物料比(H_2O_2与异松油烯物质的量比)值为3,35℃反应6 h,此条件下异松油烯的转化率高达100%,化合物2的产率达到29%。红外光谱、核磁共振谱及单晶X衍射表征结果表明成功合成了化合物2。初步的除草活性实验结果表明:化合物2能抑制黑麦草根和芽的生长,在120 mmol/L浓度下,对黑麦草根和芽生长的抑制率分别高达91.8%和80.7%,与已报道的1,8-桉树脑相比,化合物2对黑麦草的抑制作用更好。