【摘要】：隨著有機(jī)合成農(nóng)藥的不斷發(fā)展,農(nóng)用殺蟲劑在保證農(nóng)作物產(chǎn)量增加有著關(guān)鍵作用。因此開發(fā)出新型的高效、低毒、低殘留的綠色殺蟲劑已成為必然趨勢(shì),這使得農(nóng)藥的新藥研發(fā)成本與難度大幅提高。氟蟲腈是一種殺蟲廣譜的苯基吡唑類殺蟲劑,由于對(duì)非靶標(biāo)生物高毒而限制了其使用范圍。本論文選擇使用“Me-too”策略以氟蟲腈為先導(dǎo)化合物,對(duì)其官能團(tuán)進(jìn)行改造,設(shè)計(jì)合成了一系列基于氟蟲腈苯基吡唑結(jié)構(gòu)的酰胺化、烷基化和肟類衍生物,本論文主要研究工作如下:(1)以氟蟲腈為先導(dǎo)化合物,成功的合成了十四種氟蟲腈酰胺化衍生物A_1-A_(14),并通過紅外和核磁共振等手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,其中A_(13)的結(jié)構(gòu)通過單晶衍射確證。將部分化合物A應(yīng)用到柞蠶保護(hù)中,考察了其對(duì)四齡春柞蠶的毒性,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過酰胺化修飾后的氟蟲腈毒性降低,說明化合物A對(duì)柞蠶毒性較小。還進(jìn)行了部分化合物A對(duì)柞蠶飾腹寄蠅的防治效果實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明化合物A均滿足防治效果和歸一化營(yíng)繭率的篩選。此外,還考察了化合物A對(duì)柞蠶繁育性能的影響,結(jié)果表明化合物A不影響柞蠶的繁育性能。綜上表明,氟蟲腈酰胺化衍生物在柞蠶保護(hù)方面有較好的應(yīng)用前景。(2)以氟蟲腈為母體結(jié)構(gòu),與溴代烷烴反應(yīng),得到了7種氟蟲腈單取代烷基化衍生物;以DMF作為溶劑,碳酸鉀提供堿性條件,氟蟲腈與二溴代烷烴反應(yīng),得到了8種氟蟲腈雙取代烷基化衍生物,通過紅外、核磁、質(zhì)譜和單晶衍射等手段進(jìn)行表征驗(yàn)證,還得到了S_6、D_2、D_6和D_8的單晶結(jié)構(gòu)。氟蟲腈烷基化衍生物反應(yīng)的最佳合成條件為:碳酸鉀作為堿性試劑并且用量為1.5 eq,二甲亞砜作為溶劑,60℃下反應(yīng)12小時(shí),最終D_2產(chǎn)率可達(dá)78%。最后提出對(duì)D_5、D_6、D_7和D_8的反應(yīng)機(jī)理。(3)以氟蟲腈為先導(dǎo)化合物與鹽酸羥胺反應(yīng),得到了胺肟化氟蟲腈產(chǎn)物;以乙腈為溶劑,三乙胺提供堿性條件,胺肟化氟蟲腈與酰氯反應(yīng),合成了十四種氟蟲腈肟酯化的衍生物,并通過紅外、核磁共振、質(zhì)譜等手段進(jìn)行表征驗(yàn)證,還得到了胺肟化氟蟲腈、E_(11)和E_(12)的單晶結(jié)構(gòu)。以乙腈為溶劑,NaH提供堿性條件,胺肟化氟蟲腈與溴代烷烴反應(yīng),合成了七種氟蟲腈肟醚化的衍生物。最后利用苯甲腈與鹽酸羥胺反應(yīng)生成的苯甲胺肟與氟蟲腈的腈基反應(yīng)生成三唑化氟蟲腈,并通過紅外、核磁共振、質(zhì)譜等手段進(jìn)行表征驗(yàn)證,還得到了三唑化氟蟲腈的單晶結(jié)構(gòu),對(duì)生成三唑化氟蟲腈的反應(yīng)提出了可能反應(yīng)機(jī)理。
【學(xué)位授予單位】：中南民族大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ453
【圖文】：

利用分子生物學(xué)手段找出其構(gòu)效關(guān)系并完善其結(jié)構(gòu)。新型殺蟲劑的研發(fā)過程見圖1.7。圖1.7 新型殺蟲劑的研發(fā)過程1.4 基于“me-too”策略的氟蟲腈衍生物合成的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展氟蟲腈是由 Rhone-Poulenc 公司最早開發(fā)的苯基吡唑類廣譜性殺蟲劑[49]。作為苯基吡唑類殺蟲劑的代表，氟蟲腈具有高殺蟲活性、殺蟲譜廣及與其他傳統(tǒng)殺蟲劑無交互抗性等優(yōu)點(diǎn)，其作用機(jī)制為通過抑制害蟲體內(nèi)的 γ-氨基丁酸受體使其失活，從而有效阻塞中樞神經(jīng)系統(tǒng)的氯離子通道，會(huì)導(dǎo)致昆蟲神經(jīng)中樞的過度興奮直至死亡[50-52]。由于氟蟲腈在使用的過程中被證實(shí)對(duì)甲殼類生物和蝴蝶具有較高風(fēng)險(xiǎn)，且在自然界中降解速度慢。從 2009 年起，我國(guó)農(nóng)業(yè)部限制了氟蟲腈使用范圍[53]。由于氟蟲腈本身有著優(yōu)異的殺蟲活性與獨(dú)特的殺蟲機(jī)制，國(guó)內(nèi)外科研工作者們一直在研究基于氟蟲腈的苯基吡唑骨架合成其衍生物以替代氟蟲腈[54-57]。其中最常用的研究手段是使用模仿創(chuàng)新的方法,即常說的“me-too”策略，使用氟蟲腈作為先導(dǎo)化合物

選出有效的衍生物[58-60]。使用證。通過這一種方法已經(jīng)開蟲腈）[62]、Vaniliprole[63]和 F基吡唑出發(fā)，可以使用“me-t腈基、4 位上的腈基和 5 位

圖 1.12 氟蟲腈偶聯(lián)磷酸酯衍生物合成路線圖1.4.4 氟蟲腈吡唑環(huán)上 5 位氨基的修飾Jiang[69]等設(shè)計(jì)并制備出了具有雙重作用靶點(diǎn)（GABA 受體和乙酰膽堿受體）的殺蟲劑，將煙堿類殺蟲劑的活性基團(tuán)-內(nèi)鹽引入到氟蟲腈的結(jié)構(gòu)中，合成了一類氟蟲腈內(nèi)鹽及酰胺化衍生物，合成路線見圖 1.13，并研究了其殺蟲活性及構(gòu)效關(guān)系。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2745713