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具有生物活性的吡喃二酮类化合物的设计、合成、结构、生物活性及构效关系的研究——新型植物生长调节剂先导的发现、优化与扩展

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文摘

英文文摘

第一章毗喃酮类化合物研究进展综述

第二章整体设计思想、依据、目标及主要工作内容

2.1浅论农药发展的历史、现状与趋势

2.2未来农药的要求

2.3选取吡喃二酮类化合物作为研究对象的依据

2.4设计目标

2.5主要工作内容

第三章PGR的发现——3-芳胺甲叉基取代的2,4-二羰基苯并26吡喃二酮的合成与生物活性

3.13-芳胺甲叉基取代的2,4-二羰基苯并吡喃二酮的合成、表征与反应研究

3.1.1合成方法研究

3.1.2物化常数及表征数据

3.1.3反应机理研究

3.2高PGR活性及其它生物活性

3.2.1较好的杀菌活性

3.2.2无杀虫活性

3.2.3无抗病毒活性

3.2.4无除草活性

3.2.5植物生长调节剂活性

3.3对生物活性的分析及对先导化合物进行结构单元的分区(A、34B、C三个子结构)

第四章子结构A的扩展——各种类型的氨基的引入

4.1烷基胺的引入——3-脂肪胺甲叉基取代的2,4-二羰基苯并吡喃二酮的合成

4.1.1设计思想

4.1.2合成方法研究与产物的合成

4.1.3物化常数及表征数据

4.2杂环胺的引入——3-杂环胺甲叉基取代的2,4-二羰基苯并吡喃二酮的合成

4.2.1设计思想及原料的合成

4.2.2合成方法研究与产物的合成

4.2.3物化常数及表征数据

4.3酰胺的引入——3-酰胺甲叉基取代的2,4-二羰基苯并吡喃二酮的合成

4.3.1设计思想

4.3.2合成方法研究与产物的合成

4.3.3物化常数及表征数据

4.4氨基酸及其衍生物——N-2,4-二羰基苯并吡喃二酮取代的氨基酸及其衍生物的合成

4.4.1设计思想

4.4.2合成方法研究与产物的合成

4.4.3物化常数及表征数据

4.5高PGR活性及其它生物活性

4.5.1杀菌活性

4.5.2杀虫活性

4.5.3除草活性

4.5.4植物生长调节剂活性——刺激生根活性

4.5.5生物活性小结

第五章子结构B的扩展——3-胺基甲叉基取代的吡喃二酮及其类似物的合成与生物活性

5.1香豆素环上取代基的引入——3-取代胺基甲叉基-2,4-二羰基-7-甲基硝基)苯并吡喃二酮的合成

5.1.1设计思想

5.1.2反应研究与产物的合成

5.1.3物化常数及表征数据

5.2用脱氢醋酸内酯DHA内酯)替换苯并吡喃二酮——3-取代胺基甲叉基-2,4-二羰基-6-甲基吡喃二酮的合成

5.2.1设计思想

5.2.2反应研究与产物的合成

5.2.3物化常数及表征数据

5.3用5,6-二氢-DHA内酯替换苯并吡喃二酮——3-取代胺基甲叉51基-5,6-二氢-2,4-二羰基-6-芳基吡喃二酮的合成

5.3.1设计思想

5.3.2反应研究与产物的合成

5.3.3物化常数及表征数据

5.4用环己二酮替换苯并吡喃二酮——2-取代胺基甲叉基-1,3-环己基二酮的合成

5.4.1设计思想

5.4.2反应研究与产物的合成

5.4.3物化常数及表征数据

5.5用链状β-酮酸酯及其类似物替代苯并吡喃二酮——2-取代胺基54甲叉基-1,3-二酮及其类似物的合成

5.5.1设计思想

5.5.2反应研究与产物的合成

5.5.3物化常数及表征数据

5.6生物测试结果

5.6.1杀菌活性

5.6.2杀虫活性

5.6.3除草活性

5.6.4植物生长调节剂PGR活性——抑制生根活性

5.6.5生物活性小结

第六章子结构C烯胺酮结构的扩展——甲叉基的衍生,重57氮、肼、硫代结构的引入,甲基化、酰基化、氧化还原、水解反应与生物活性

6.1甲叉基的改造——3-取代胺基乙叉基-2,4-二羰基苯并吡喃二酮的合成

6.1.1设计思想

6.1.2反应研究与产物的合成

6.1.3物化常数及表征数据

6.2用N杂原子取代环外CH——3-取代重氮基-2,4-二羰基苯并吡喃二酮的合成

6.2.1设计思想

6.2.2反应研究与产物的合成

6.2.3物化常数及表征数据

6.3增加N杂原子——3-取代肼基甲叉基-2,4-二羰基苯并吡喃二酮的合成

6.3.1设计思想

6.3.2反应研究与产物的合成

6.3.3物化常数及表征数据

6.4用S杂原子取代环外CH3-硫代甲叉基-2,4-二羰基苯并吡65喃二酮的合成

6.4.1设计思想

6.4.2反应研究与产物的合成

6.4.3物化常数及表征数据

6.5对活泼H进行衍生及探索体内可能的甲基化与酰基化代谢——胺基甲叉基2,4-二羰基苯并吡喃二酮的甲基化与酰基化研究

6.5.1设计思想

6.5.2反应研究

6.6对结构的割裂1)及探索可能的体内氧化还原代谢产物——67胺基甲叉基2,4-二羰基苯并吡喃二酮的氧化与还原

6.6.1设计思想

6.6.2催化还原反应研究—Pd-C/H2还原

6.6.3活波氢还原反应研究——NaBH4还原

6.6.4氧化反应初步研究——H2O2氧化

6.7对先导结构的割裂2)及探索可能的体内水解代谢产物——69胺基甲叉基2,4-二羰基苯并吡喃二酮的水解

6.7.1设计思想

6.7.2反应研究

6.8光稳定性的研究

6.9生物测试结果

6.9.1杀菌活性

6.9.2杀虫活性

6.9.3除草活性

6.9.4植物生长调节剂活性

6.9.5生物活性小结

第七章单体到多聚体、聚合物的扩展及活性小分子与活性生物高分子的连接

7.1由活性小分子单体到二聚体——3-取代胺基甲叉基-2,4-二羰基苯并吡喃二酮二聚体的合成

7.1.1设计思想

7.1.2反应研究与产物的合成

7.1.3物化常数及表征数据

7.1.4植物生长调节剂活性

7.2由活性小分子单体到聚合物——活性小分子与生物活性高分子几丁质的连接

7.2.1几丁质的性质、生物合成与代谢及其重要性

7.2.2设计思想

7.2.3反应研究与产物的合成

7.2.4物化常数及表征数据

第八章组合合成初探

8.1液相组合合成法

8.2平行合成法

第九章结果与讨论

9.1化合物的合成及其化学性质

9.1.1通用的合成方法

9.1.2化学反应特性

9.2HPLC分离研究

9.3独特的结构及其与化学性质的关系

9.3.1溶液状态

9.3.2固体状态

9.4结构与活性的关系及其对下一步结构改造的指导

9.4.1杀菌活性

9.4.2PGR活性

第十章实验部分

10.1原料的合成

10.1.1 DHA内酯的合成

10.1.2 5,6-二氢-DHA内酯的合成

10.1.3 杂环胺的合成

10.2产物的合成方法

10.2.1化合物1,2-1,2-2,2-3,2-4,3-1,3-2,3-3,3-4,3-5,4-1和4-4的合成通法

10.2.2其它化合物的合成

10.3化合物的表征数据

总结论

参考文献

博士期间发表论文

致谢

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摘要

我们在对吡喃二酮类化合物进行研究的过程中首次发现具有高植物生长调节剂PGR活性的系列化合物,室内刺激生根活性超过生长素吲哚乙酸.我们对先导化合物结构分区进行了大量的结构改造与扩展(12个系列,150多个化合物),并用还原、水解的方法对先导结构进行了割裂,进行了多聚体与高分子药物的合成,研究了氧化反应、烷基化反应、(磺)酰化反应、与光稳定性.经过生物活性测试与结构分析,找到了关键的药效团与增效团.该类PGR化合物结构多样、合成简单,成本低、稳定性好,与多年来长期使用的吲哚乙酸类生长素结构单一、合成复杂、成本高、稳定性差恰成鲜明的对比.我们已经申请了专利保护.该类化合物同时具有较好的初步杀菌活性与除草活性,最新的医药筛选数据表明化合物具有初步的抗癌活性.

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