多殺菌素衍生物的合成及殺蟲活性研究
本文關(guān)鍵詞:多殺菌素衍生物的合成及殺蟲活性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:多殺菌素是一種大環(huán)內(nèi)酯類化合物殺蟲劑,因為其同時具有生物性農(nóng)藥的安全性和化學(xué)性農(nóng)藥的快速起效性,多殺菌素殺蟲劑已成為綠色的優(yōu)質(zhì)生物農(nóng)藥。因目前多殺菌素的生物合成繁雜,產(chǎn)率也受到影響,因此為尋找高產(chǎn)、低毒、低殘留的新型多殺菌素活性物質(zhì),本文在結(jié)合多殺菌素作用機理基礎(chǔ)上,利用三氯乙酰亞胺法和點擊化學(xué),根據(jù)相關(guān)文獻報道,提高其親脂性和減小偶極矩,對其進行合理的化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾,是篩出高活性多殺菌素類化合物的重要途徑之一。本文保留多殺菌素母核結(jié)構(gòu)不變,對其C-9位的鼠李糖部位和C-17氨基糖部位進行合成修飾,合成得到新型的多殺菌素衍生物,并借助計算化學(xué)方法預(yù)測、活性實驗初步生測已合成新的化合物的殺蟲活性,并將對系列衍生物的構(gòu)效關(guān)系及殺蟲活性作更進一步研究,以期得到具更高殺蟲活性的多殺菌素類衍生物。本論文的主要研究內(nèi)容如下:1、正交設(shè)計實驗研究了多殺菌素原料的酸水解工藝,多殺菌素原料的最佳水解條件為:三氟乙酸的濃度為2mol/L,水解反應(yīng)時間為9h,水解溫度為90℃,利用酸水解得到多殺菌素的游離C-9位羥基和C-17位羥基的假糖苷配基,作為后續(xù)進行糖苷化反應(yīng)的糖基假糖苷受體。2、以三種單糖(D-葡萄糖、D-半乳糖、L-鼠李糖)為原料,在多殺菌素類衍生物化學(xué)合成中作為糖基供給體,以多殺菌素(游離出C-9羥基和C-17位羥基)為糖基受體,采用三氯乙酰亞胺酯法進行糖苷化和鏈接反應(yīng)反應(yīng),建立且同時優(yōu)化多殺菌素類衍生物的化學(xué)合成方法及路線,利用化學(xué)合成方法得到具有不同糖基的大環(huán)內(nèi)酯類多殺菌素衍生物,其衍生物結(jié)構(gòu)經(jīng)過核磁共振譜1H-NMR、核磁共振譜13C-NMR、HPLC等進行表征。其歸屬確認7種多殺菌素類衍生物分別為:9-0-(β-D-吡喃葡萄糖)-17-0-(β-D-吡喃葡萄糖)多殺菌素、9-0-(β-D-吡喃半乳糖)-17-0-(β-D-吡喃半乳糖)多殺菌素、17-0-(β-D-吡喃半乳糖)多殺菌素、9-0-(β-L-吡喃鼠李糖)-17-0-(β-L-吡喃鼠李糖)多殺菌素、17-0-(β-D-吡喃鼠李糖)多殺菌素、2-(2'-酰胺乙氧基)-乙基-β-D-吡喃葡萄糖多殺菌素、2-(2'-酰胺乙氧基)-乙基-β-D-吡喃半乳糖多殺菌素。3、三氯乙酰法反應(yīng)總共有五大步:假糖苷的制備、全苯甲;恰⑦x擇性游離羥基、酯化、新糖苷鍵的形成得到新型化合物。鏈接反應(yīng)共有三大步:疊氮糖基的制備,多殺菌素酸酐的制備和酰胺鍵的形成。酯化和糖苷鍵形成時要嚴格控制無水無氧環(huán)境,糖苷鍵立體構(gòu)型可控制。整體反應(yīng)路線中條件穩(wěn)定,目標(biāo)物產(chǎn)率高,合成效率高。在20mg/L濃度劑量下,合成的系列新型多殺菌素類衍生物均對鋸谷盜及赤擬谷盜等害蟲表現(xiàn)出一定的殺蟲活性,致死率為41%~69%。合成的多殺菌素衍生物殺蟲活性的研究正好補充了多殺菌素在鋸谷盜和赤擬谷盜中的殺蟲譜,但其起效時間和與其他類型殺蟲劑的毒力比較等有待進一步考究。雖然考察新合成的多殺菌素衍生物對鋸谷盜及赤擬谷盜等害蟲的殺蟲活性稍差于現(xiàn)成產(chǎn)品多殺菌素,但仍可對其衍生物做進一步的殺蟲毒力研究及母核之外的糖基結(jié)構(gòu)改造以望得到更優(yōu)質(zhì)的多殺菌素衍生物。
【關(guān)鍵詞】:多殺菌素 合成 衍生物 殺蟲
【學(xué)位授予單位】:武漢輕工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R914.5
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-8
- 符號縮寫及說明8-12
- 1 緒論12-18
- 1.1 多殺菌素的研究概況12-13
- 1.2 發(fā)酵液中多殺菌素的提取及分化方法13-15
- 1.2.1 大孔吸附樹脂法13
- 1.2.2 溶劑萃取法13-14
- 1.2.3 發(fā)酵液的脫色工藝研究14
- 1.2.4 本文采用的分離純化方法14-15
- 1.3 多殺菌素生物合成的研究15-16
- 1.3.1 生物發(fā)酵條件及制備工藝15-16
- 1.4 多殺菌素的化學(xué)合成及修飾研究16-17
- 1.4.1 多殺菌素鼠李糖基的化學(xué)修飾16
- 1.4.2 多殺菌素C-21部位修飾16-17
- 1.5 多殺菌素的作用機理及殺蟲活性研究17
- 1.6 小結(jié)與展望17-18
- 2 多殺菌素衍生物的合成18-42
- 2.1 實驗方法18-24
- 2.1.1 試劑18
- 2.1.2 儀器18
- 2.1.3 方案和化學(xué)合成路線的設(shè)計18-19
- 2.1.4 糖基供體的制備19-20
- 2.1.5 糖基受體的制備20
- 2.1.6 糖基供體與受體的結(jié)合20-21
- 2.1.7 多殺菌素的水解21-24
- 2.2 多殺菌素葡萄糖基衍生物的合成24-26
- 2.2.1 全苯甲酰葡萄糖的制備24
- 2.2.2 1-OH苯甲酰葡萄糖的制備24-25
- 2.2.3 三氯異胺酯葡萄糖的合成25
- 2.2.4 多殺菌素假糖苷配基與葡萄糖供體進行糖苷化反應(yīng)25-26
- 2.3 多殺菌素半乳糖基衍生物的合成26-28
- 2.3.1 苯甲酰半乳糖的制備26
- 2.3.2 1-OH苯甲酰半乳糖的制備26-27
- 2.3.3 三氯異胺酯半乳糖的合成27
- 2.3.4 多殺菌素假糖苷配基與半乳糖供體進行糖苷化反應(yīng)27-28
- 2.4 多殺菌素鼠李糖基衍生物的合成28-31
- 2.4.1 苯甲酰鼠李糖的制備28-29
- 2.4.2 1-OH苯甲酰鼠李糖的制備29
- 2.4.3 鼠李糖三氯異胺酯的合成29-30
- 2.4.4 多殺菌素假糖苷配基與鼠李糖供體進行糖苷化反應(yīng)30-31
- 2.5 多殺菌素葡萄糖基衍生物的鏈接反應(yīng)法的合成31-35
- 2.5.1 全苯乙酰葡萄糖的制備33
- 2.5.2 2-(2'-氯乙氧基)-乙;-葡萄糖苷的合成33-34
- 2.5.3 2-(2'-疊氮乙氧基)-乙;-葡萄糖苷的合成34
- 2.5.4 2-(2'-疊氮乙氧基)-葡萄糖苷的合成34-35
- 2.6 多殺菌素半乳糖基衍生物的點擊化學(xué)法的合成35-37
- 2.6.1 全苯乙酰半乳糖的制備35-36
- 2.6.2 2-(2'-氯乙氧基)-乙酰基-半乳糖苷的合成36
- 2.6.3 2-(2'-疊氮乙氧基)-乙;-半乳糖苷的合成36
- 2.6.4 2-(2'-疊氮乙氧基)-半乳糖苷的合成36-37
- 2.7 多殺菌素鼠李糖基衍生物的點擊化學(xué)法的合成37-38
- 2.7.1 全苯乙酰鼠李糖的制備37
- 2.7.2 2-(2'-氯乙氧基)-乙;-鼠李糖苷的合成37
- 2.7.3 2-(2'-疊氮乙氧基)-乙酰基-鼠李糖苷的合成37-38
- 2.7.4 2-(2'-疊氮乙氧基)-鼠李糖苷的合成38
- 2.8 鏈接反應(yīng)合成多殺菌素衍生物38-40
- 2.9 小結(jié)40-42
- 3 計算化學(xué)初篩多殺菌素衍生物的殺蟲活性42-47
- 3.1 藥效團模型與分子匹配43-45
- 3.2 3D模型系數(shù)等高圖45-46
- 3.3 小結(jié)46-47
- 4 多殺菌素衍生物的殺蟲活性研究47-49
- 4.1 殺蟲活性47-48
- 4.2 小結(jié)48-49
- 5 結(jié)果與分析49-50
- 6 結(jié)論與創(chuàng)新點50-52
- 6.1 結(jié)論50-51
- 6.2 創(chuàng)新點51-52
- 參考文獻52-57
- 致謝57-58
- 附錄58-72
- 攻讀碩士期間研究成果72
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