本文關(guān)鍵詞：1，2-稠雜環(huán)吲哚的高效合成和β-咔啉衍生物的生物活性及構(gòu)效關(guān)系研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物源天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)新穎多樣、作用方式獨(dú)特、不易產(chǎn)生抗藥性,可發(fā)現(xiàn)全新的作用靶標(biāo),易吸收、易降解、安全低毒,所以基于生物源天然產(chǎn)物的農(nóng)藥創(chuàng)制一直是綠色農(nóng)藥創(chuàng)制的最有效方法。β-咔啉類(lèi)生物堿是自然界中常見(jiàn)的吲哚類(lèi)生物堿,其中一個(gè)側(cè)環(huán)中含有一個(gè)氮原子位于吲哚氮的β位。β-咔啉類(lèi)生物堿主要存在于蒺藜科、苦木科等植物的根、皮、葉和種子以及海生動(dòng)物海綿和海鞘中。本論文圍繞β-咔啉類(lèi)衍生物的生物活性展開(kāi)工作,重點(diǎn)對(duì)四氫[1,4]二氮雜(?)[1,2-a]吲哚骨架的合成方法學(xué)、β-咔啉結(jié)構(gòu)多樣性衍生、生物活性以及構(gòu)效關(guān)系四個(gè)方面進(jìn)行了研究。在合成方法學(xué)方面,發(fā)展了一種Pd催化的串聯(lián)反應(yīng)高效構(gòu)筑四氫[1,4]二氮雜(?)[1,2-a]吲哚骨架,結(jié)合目標(biāo)化合物的單晶結(jié)構(gòu)和相關(guān)條件實(shí)驗(yàn),我們認(rèn)為整個(gè)反應(yīng)進(jìn)程包括Pd催化Sonogashira偶聯(lián)、吲哚環(huán)化、區(qū)域與化學(xué)選擇性的N-1�；�1,4-Michael加成。該方法非常高效,可一步構(gòu)筑1,2-稠環(huán)吲哚體系。此外,首次發(fā)現(xiàn)四氫[1,4]二氮雜草[1,2-a]吲哚類(lèi)化合物具有抗煙草花葉病毒(TMV)活性。在結(jié)構(gòu)多樣性衍生方面,設(shè)計(jì)合成了西類(lèi)β-咔啉衍生物,并對(duì)其生物活性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,歸納總結(jié)了構(gòu)效關(guān)系規(guī)律,優(yōu)化出了一批抗TMV高活性新化合物,具有進(jìn)一步開(kāi)發(fā)前景：首先,對(duì)課題組前期發(fā)現(xiàn)的抗TMV高活性先導(dǎo)1-甲基-四氫-β-咔啉-3-甲酰肼進(jìn)一步衍生化,設(shè)計(jì)合成了一系列結(jié)構(gòu)新穎的四氫-β-咔啉-3-酰腙／雙酰肼類(lèi)衍生物。并通過(guò)變溫核磁(VT)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分子內(nèi)的氫鍵作用。目標(biāo)化合物特別是化合物Ⅳ-9、Ⅳ-12、Ⅳ-16、Ⅳ-28、Ⅳ-29、Ⅳ-30表現(xiàn)出良好的室內(nèi)抗TMV活性(57.1-75.8%,500 μg/mL),其活性明顯高于病毒唑(離體活性37.6,活體鈍化37.6,活體治療39.4,活體保護(hù)37.9%,500 μg/mL和先導(dǎo)化合物1-甲基-四氫-β-咔啉-3-甲酰肼IV-1(40.4,40,42.3,39.6%,500 μg/mL),與本課題組創(chuàng)制的高效植物病毒病防治藥劑NK-007 (67.5,68.1,66.4,67%,500 μg/mL)活性相當(dāng)。尤其是化合物IV-16,其在100μg/mL的濃度下的活性(36.9,33.6,30.2,35.8%)與病毒唑在500μg/mL濃度下的活性相當(dāng)。研究了構(gòu)效關(guān)系,總結(jié)歸納了抗TMV的活性規(guī)律。田間小區(qū)試驗(yàn)表明酰腙類(lèi)衍生物Ⅳ-9和Ⅳ-29具有優(yōu)異的田間抗病毒活性,大鼠經(jīng)口灌服農(nóng)藥急性毒性試驗(yàn)結(jié)果表明Ⅳ-9和Ⅳ-29屬低毒,具有進(jìn)一步開(kāi)發(fā)前景。還發(fā)現(xiàn)這些化合物具有廣譜的殺菌活性和殺蟲(chóng)活性,例如,化合物Ⅳ-4、Ⅳ-6、Ⅳ-9和Ⅳ-11對(duì)14種植物病原真菌表現(xiàn)出良好的抑制作用；化合物Ⅳ-4和Ⅳ-23對(duì)四種昆蟲(chóng)表現(xiàn)出良好的殺蟲(chóng)活性。其次,采用逆向思維策略,基于β-咔啉類(lèi)生物堿的生源合成,對(duì)β-咔啉類(lèi)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,設(shè)計(jì)合成了一系列色氨酸酯／酰胺類(lèi)衍生物。發(fā)現(xiàn)部分化合物Ⅴ-4、Ⅴ-5、Ⅴ-11、Ⅴ-14、Ⅴ-15、Ⅴ-18、Ⅴ-19、Ⅴ-20均表現(xiàn)出明顯高于病毒唑的抗TMV活性,尤其是V-4,其活性(63.3,67.1,68.7,64.5%,500μg/mL)已與NK-007 (67.5,68.1,66.4,67%,500 μg/mL)活性相當(dāng)。研究了構(gòu)效關(guān)系,總結(jié)歸納了抗TMV的活性規(guī)律。田間小區(qū)試驗(yàn)表明色氨酸酰胺類(lèi)衍生物V-4具有很好的田間抗病毒活性。大鼠經(jīng)口灌服農(nóng)藥急性毒性試驗(yàn)結(jié)果表明V-4屬低毒,具有進(jìn)一步開(kāi)發(fā)前景。還發(fā)現(xiàn)這類(lèi)化合物具有殺菌活性和殺蟲(chóng)活性,例如,化合物V-3對(duì)4種植物病原真菌表現(xiàn)出良好的抑制作用；V-6、V-8和V-20對(duì)棉鈴蟲(chóng)、粘蟲(chóng)、玉米螟和蚊幼蟲(chóng)表現(xiàn)出良好的殺蟲(chóng)活性。
【關(guān)鍵詞】：生物源 天然產(chǎn)物 生物堿 β-咔啉 色氨酸 四氫[1 4]二氮雜(?)[1 2-a]吲哚 鈀催化 串聯(lián)反應(yīng) 合成方法 生源合成 結(jié)構(gòu)多樣性 生物活性 抗煙草花葉病毒活性 殺菌活性 殺蟲(chóng)活性 構(gòu)效關(guān)系 田間小區(qū)試驗(yàn) 低毒
【學(xué)位授予單位】：南開(kāi)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：O626;TQ450.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 前言13-39
• 第一節(jié) β-咔啉類(lèi)生物堿及其衍生物的生物活性研究進(jìn)展13-29
• 1.1.1 簡(jiǎn)介13-23
• 1.1.2 β-咔啉類(lèi)生物堿及其衍生物的生物活性研究現(xiàn)狀23-29
• 第二節(jié) 1,2-稠雜環(huán)吲哚類(lèi)化合物的生物活性及合成方法研究29-39
• 1.2.1 1,2-稠雜環(huán)吲哚類(lèi)化合物的生物活性簡(jiǎn)介29-32
• 1.2.2 1,2-稠雜環(huán)吲哚類(lèi)化合物的合成方法研究進(jìn)展32-39
• 第二章 立題思想及工作要點(diǎn)39-45
• 第一節(jié) 立題思想39-40
• 第二節(jié) 工作要點(diǎn)40-45
• 第三章 選擇性的吲哚N-1�；衡Z催化的串聯(lián)環(huán)化用于1,2-稠環(huán)吲哚骨架的高效構(gòu)筑45-82
• 第一節(jié) 設(shè)計(jì)思想及研究背景45-48
• 第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)部分48-79
• 3.2.1 反應(yīng)條件優(yōu)化48-49
• 3.2.2 反應(yīng)底物拓展49-51
• 3.2.3 反應(yīng)機(jī)理推測(cè)51-52
• 3.2.4 反應(yīng)機(jī)理驗(yàn)證52-53
• 3.2.5 操作步驟及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)53-75
• 3.2.6 單晶結(jié)構(gòu)表征75-79
• 第三節(jié) 抗TMV活性研究79-82
• 3.3.1 抗煙草花葉病毒活性的測(cè)定79-80
• 3.3.2 抗TMV活性測(cè)試結(jié)果80-81
• 3.3.3 抗TMV活性結(jié)果討論81-82
• 第四章 四氫-β-咔啉-3-酰腙/雙酰肼類(lèi)衍生物的設(shè)計(jì)、合成及其生物活性研究82-126
• 第一節(jié) 設(shè)計(jì)思想及研究背景82-84
• 第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)部分84-108
• 4.2.1 目標(biāo)化合物的合成路線(xiàn)84-86
• 4.2.2 操作步驟及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)86-108
• 第三節(jié) 生物活性108-119
• 4.3.1 生物活性測(cè)試方法108-110
• 4.3.2 生物活性(抗TMV、殺蟲(chóng)、殺菌活性)測(cè)試結(jié)果110-119
• 第四節(jié) 結(jié)果與討論119-126
• 4.4.1 結(jié)構(gòu)討論120-122
• 4.4.2 抗TMV活性與構(gòu)效關(guān)系討論122-124
• 4.4.3 防治煙草病毒病田間試驗(yàn)124
• 4.4.4 殺菌活性與構(gòu)效關(guān)系討論124-125
• 4.4.5 殺蟲(chóng)活性與構(gòu)效關(guān)系討論125
• 4.4.6 大鼠經(jīng)口灌服農(nóng)藥急性毒性試驗(yàn)125-126
• 第五章 基于生源合成對(duì)β-咔啉類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化：色氨酸類(lèi)衍生物的設(shè)計(jì)、合成及其生物活性研究126-148
• 第一節(jié) 設(shè)計(jì)思想及研究背景126-128
• 第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)部分128-139
• 5.2.1 目標(biāo)化合物的合成路線(xiàn)128-129
• 5.2.2 操作步驟及數(shù)據(jù)表征129-139
• 第三節(jié) 生物活性139-145
• 5.3.1 生物活性測(cè)試方法139
• 5.3.2 生物活性(抗TMV殺蟲(chóng)、殺菌活性)測(cè)試結(jié)果139-145
• 第四節(jié) 結(jié)果與討論145-148
• 5.4.1 抗TMV活性與構(gòu)效關(guān)系討論145-147
• 5.4.2 防治煙草病毒病田間試驗(yàn)147
• 5.4.3 殺菌活性與構(gòu)效關(guān)系討論147
• 5.4.4 殺蟲(chóng)活性與構(gòu)效關(guān)系討論147
• 5.4.5 大鼠經(jīng)口灌服農(nóng)藥急性毒性試驗(yàn)147-148
• 第六章 總結(jié)論148-153
• 參考文獻(xiàn)153-168
• 致謝168-170
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷 碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果170-172

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊華錚,黃戰(zhàn)鏖;硫代磷(膦)酰基脲類(lèi)衍生物的合成及其生物活性[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);1993年06期

2 王貴林,劉源發(fā),楊韻娜;苯氧酸-1,2-二甲基-3,5-二苯基吡唑鹽生物活性的測(cè)定及其結(jié)構(gòu)對(duì)生物活性的影響[J];農(nóng)藥;1983年02期

3 徐明;;加拿大新發(fā)明的生物活性紙有望為改善全球健康安全提供保障[J];造紙信息;2007年08期

4 黃熠;葉發(fā)青;張慶偉;郭平;劉劍敏;胡黎川;;雜氮硅三環(huán)生物活性的研究進(jìn)展[J];溫州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào);2009年05期

5 丁明武，盧水明，石德清，，肖文精，黃文芳;二苯基型及ω－唑基季磷鹽的合成與生物活性[J];湖北化工;1996年S1期

6 劉s

本文編號(hào)：362534