香豆素衍生物合成与农药活性研究 (香豆素及其衍生物的应用及其他合成方法) (香豆素衍生物的合成及分析)

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郝双红

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第1 章　绪论/ 001
1.1　概述 …………………………………………………………………………… 001
1.2　香豆素类化合物的应用概况 ………………………………………………… 002
1.2.1 香豆素类化合物在荧光染料中的应用 ………………………………… 002
1.2.2 香豆素类化合物在香料中的应用 ……………………………………… 003
1.2.3 香豆素类化合物在医药中的应用 ……………………………………… 003
1.2.4 香豆素类化合物在农药中的应用 ……………………………………… 006
1.3　香豆素类化合物的合成方法概况 …………………………………………… 012
1.3.1 通过Perkin反应合成 ………………………………………………… 012
1.3.2 通过 Knoevenagel反应合成 …………………………………………… 013
1.3.3 通过Pechmann反应合成 ……………………………………………… 014
1.3.4 通过 Wittig反应合成 ………………………………………………… 014
1.3.5 通过其他反应合成……………………………………………………… 015
参考文献 …………………………………………………………………………… 015
第2 章　简单香豆素衍生物的随机合成及农药活性/ 024
2.1　材料与仪器 …………………………………………………………………… 024
2.2　生测方法 ……………………………………………………………………… 025
2.2.1 供试菌种及植物种子…………………………………………………… 025
2.2.2 抑菌活性测定方法……………………………………………………… 026
2.2.3 除草活性测定方法……………………………………………………… 026
2.3　几种甲基香豆素的合成及农药活性 ………………………………………… 026
2.3.1 3种甲基香豆素的合成 ………………………………………………… 026

2.3.2 2种二甲基香豆素的合成 ……………………………………………… 027
2.3.3 5种甲基香豆素的抑菌活性 …………………………………………… 028
2.3.4 5种甲基香豆素的除草活性 …………………………………………… 029
2.3.5 5种甲基香豆素的构效关系 …………………………………………… 030
2.4　4-甲基-7-羟基香豆素衍生物的合成及农药活性 …………………………… 030
2.4.1 4-甲基-7-羟基香豆素衍生物的合成 …………………………………… 030
2.4.2 4-甲基-7-羟基香豆素衍生物的抑菌活性 ……………………………… 032
2.4.3 4-甲基-7-羟基香豆素衍生物的除草活性 ……………………………… 034
2.4.4 4-甲基-7-羟基香豆素衍生物的构效关系 ……………………………… 034
2.5　3-乙酰基香豆素及其衍生物的合成与农药活性 …………………………… 035
2.5.1 8-取代-3-乙酰基香豆素的合成 ………………………………………… 035
2.5.2 (4-二甲氨基苯甲醛)-(3-乙酰基香豆素)查耳酮的合成 ……………… 036
2.5.3 3-乙酰基香豆素腙衍生物的合成 ……………………………………… 037
2.5.4 3-乙酰基香豆素肟及其肟酯的合成 …………………………………… 038
2.5.5 3-乙酰基香豆素及其衍生物的抑菌活性 ……………………………… 039
2.5.6 3-乙酰基香豆素及其衍生物的除草活性 ……………………………… 040
2.5.7 3-乙酰基香豆素及其衍生物的构效关系 ……………………………… 040
2.6　简单香豆素衍生物的构效关系 ……………………………………………… 041
参考文献 …………………………………………………………………………… 041
第3 章　8-甲基香豆素类似物的合成、抑菌活性及构效
关系/ 043
3.1　8-甲基香豆素类似物的合成及抑菌活性 …………………………………… 043
3.1.1 材料与仪器 …………………………………………………………… 043
3.1.2 8-甲基香豆素类似物的合成 …………………………………………… 045
3.1.3 8-甲基香豆素类似物的抑菌活性评价方法 …………………………… 047
3.1.4 8-甲基香豆素类似物的性状及结构表征 ……………………………… 047
3.1.5 8-甲基香豆素类似物的抑菌作用 ……………………………………… 050
3.1.6 8-甲基香豆素类似物的合成条件探索 ………………………………… 055
3.1.7 8-甲基香豆素类似物的抑菌活性总结 ………………………………… 055
3.2　8-甲基香豆素类似物的抑菌活性构效关系 ………………………………… 056
3.2.1 3D-QSAR计算方法 …………………………………………………… 056

3.2.2 CoMFA及CoMSIA模型 ……………………………………………… 058
3.2.3 CoMFA等势图分析 …………………………………………………… 059
3.2.4 CoMSIA等势图分析 …………………………………………………… 060
3.3　3D-QSAR 结论 ……………………………………………………………… 061
参考文献 …………………………………………………………………………… 061
第4 章　N-取代-6-氨基香豆素衍生物合成及农药活性/ 064
4.1　材料与仪器 …………………………………………………………………… 064
4.2　生物活性评价方法 …………………………………………………………… 066
4.2.1 抑菌活性评价方法……………………………………………………… 066
4.2.2 除草活性评价方法……………………………………………………… 066
4.3　中间体 6-氨基香豆素的合成 ………………………………………………… 066
4.4　N-酰基-6-氨基香豆素的合成及农药活性…………………………………… 067
4.4.1 N-酰基-6-氨基香豆素的合成 ………………………………………… 067
4.4.2 N-酰基-6-氨基香豆素的表征 ………………………………………… 068
4.4.3 N-酰基-6-氨基香豆素的抑菌活性 …………………………………… 069
4.4.4 N-酰基-6-氨基香豆素的除草活性 …………………………………… 072
4.4.5 N-酰基-6-氨基香豆素的构效关系 …………………………………… 072
4.5　N，N-二酰基-6-氨基香豆素的合成及农药活性 …………………………… 073
4.5.1 N,N-二酰基-6-氨基香豆素的合成 …………………………………… 073
4.5.2 N,N-二酰基-6-氨基香豆素的抑菌活性 ……………………………… 074
4.5.3 N,N-二酰基-6-氨基香豆素的除草活性 ……………………………… 076
4.5.4 N,N-二酰基-6-氨基香豆素的构效关系 ……………………………… 077
4.6　N-烷基-6-氨基香豆素的合成及农药活性 …………………………………… 077
4.6.1 N-烷基-6-氨基香豆素的合成 ………………………………………… 077
4.6.2 N-烷基-6-氨基香豆素的表征 ………………………………………… 078
4.6.3 N-烷基-6-氨基香豆素的抑菌活性 …………………………………… 079
4.6.4 N-烷基-6-氨基香豆素的除草活性 …………………………………… 084
4.6.5 N-烷基-6-氨基香豆素的构效关系 …………………………………… 085
4.7　N-烷基（酰基）-6-氨基香豆素的杀螨活性 ………………………………… 085
4.7.1 试验材料 ……………………………………………………………… 085
4.7.2 杀螨活性评价方法……………………………………………………… 086

4.7.3 13种N-烷基(酰基)-6-氨基香豆素衍生物的杀螨活性 ……………… 087
4.7.4 N-硬脂酰基-6-氨基香豆素的杀螨毒力………………………………… 087
4.7.5 N-硬脂酰基-6-氨基香豆素的构效关系及作用机理探讨 ……………… 089
4.7.6 N-烷基(酰基)-6-氨基香豆素衍生物的杀螨活性总结 ………………… 089
4.8　N-烷基-N-酰基 6-氨基香豆素的合成及农药活性 ………………………… 090
4.8.1 N-烷基-N-酰基6-氨基香豆素的合成 ………………………………… 090
4.8.2 N-烷基-N-酰基6-氨基香豆素的表征 ………………………………… 091
4.8.3 N-烷基-N-酰基6-氨基香豆素的抑菌活性 …………………………… 092
4.8.4 N-烷基-N-酰基6-氨基香豆素的除草活性 …………………………… 101
4.8.5 N-烷基-N-酰基6-氨基香豆素的构效关系 …………………………… 102
4.9　N-取代-6-氨基香豆素衍生物农药活性总结 ……………………………… 103
参考文献 …………………………………………………………………………… 103
第5 章　N-间氟苄基-N-酰基-6-氨基香豆素衍生物的合成
及其除草活性/ 105
5.1　材料与仪器 …………………………………………………………………… 105
5.2　试验方法 ……………………………………………………………………… 107
5.2.1 N-间氟苄基-6-氨基香豆素衍生物的合成……………………………… 108
5.2.2 N-间氟苄基-6-氨基香豆素衍生物的除草活性测定 …………………… 109
5.3　结果与分析 …………………………………………………………………… 110
5.3.1 N-间氟苄基-6-氨基香豆素衍生物的性状及结构表征 ………………… 110
5.3.2 N-间氟苄基-6-氨基香豆素衍生物除草活性初筛结果 ………………… 118
5.3.3 候选化合物的温室除草活性测试结果 ………………………………… 121
5.3.4 化合物d17作物选择性测试结果 ……………………………………… 123
5.4　讨论与小结 …………………………………………………………………… 123
5.4.1 N-间氟苄基-6-氨基香豆素衍生物的合成条件探索 …………………… 123
5.4.2 N-间氟苄基-6-氨基香豆素衍生物的构效关系………………………… 124
5.4.3 N-间氟苄基-6-氨基香豆素衍生物的除草活性总结 …………………… 124
参考文献 …………………………………………………………………………… 125
第6 章　酰氨化羟甲基香豆素衍生物的合成及农药活性/ 126
6.1　材料与仪器 …………………………………………………………………… 128

6.2　试验方法 ……………………………………………………………………… 130
6.2.1 4-甲基-7-羟基香豆素的合成 …………………………………………… 131
6.2.2 4-甲基-6-硝基-7-羟基及4-甲基-8-硝基-7-羟基香豆素的合成 ………… 131
6.2.3 4-甲基-6-氨基-7-羟基及4-甲基-8-氨基-7-羟基香豆素的合成 ………… 131
6.2.4 酰氨基香豆素衍生物的合成 …………………………………………… 132
6.2.5 酰氨基香豆素衍生物的抑菌活性评价 ………………………………… 132
6.2.6 酰氨基香豆素衍生物的除草活性评价 ………………………………… 132
6.2.7 酰氨基香豆素衍生物的杀螨活性评价 ………………………………… 133
6.3　结果与分析 …………………………………………………………………… 133
6.3.1 酰氨基香豆素衍生物的性状及结构表征 ……………………………… 133
6.3.2 酰氨基香豆素衍生物的抑菌作用初筛结果 …………………………… 141
6.3.3 酰氨基香豆素衍生物的除草作用初筛结果 …………………………… 143
6.3.4 酰氨基香豆素衍生物的杀螨作用初筛结果 …………………………… 144
6.4　讨论与小结 …………………………………………………………………… 146
6.4.1 酰氨基香豆素衍生物的合成探索 ……………………………………… 146
6.4.2 酰氨基香豆素衍生物的抑菌活性构效关系 …………………………… 146
6.4.3 酰氨基香豆素衍生物的除草活性构效关系 …………………………… 146
6.5　酰氨基香豆素衍生物的生物活性总结 ……………………………………… 146
参考文献 …………………………………………………………………………… 147
第7 章　新型含氟酰氨基香豆素衍生物的合成与农药活性/ 150
7.1　材料与仪器 …………………………………………………………………… 151
7.2　试验方法 ……………………………………………………………………… 153
7.2.1 N-酰基-N-间氟苄基-6-氨基-7-甲氧基-4-三氟甲基香豆素衍生物的
合成 …………………………………………………………………… 153
7.2.2 目标化合物除草活性测定及作物安全性评价 ………………………… 155
7.2.3 目标化合物的抑菌活性测定 …………………………………………… 156
7.3　结果与分析 …………………………………………………………………… 156
7.3.1 目标化合物性状及结构表征 …………………………………………… 156
7.3.2 N-酰基-N-间氟苄基-6-氨基-7-甲氧基-4-三氟甲基香豆素衍生物
除草活性初筛结果……………………………………………………… 164
7.3.3 化合物6a、6i及6m作物安全性 ……………………………………… 166

7.3.4 N-酰基-N-间氟苄基-6-氨基-7-甲氧基-4-三氟甲基香豆素衍生物
抑菌活性初筛结果……………………………………………………… 167
7.4　讨论与小结 …………………………………………………………………… 168
7.4.1 目标化合物的合成探索………………………………………………… 168
7.4.2 目标化合物的构效关系………………………………………………… 169
7.4.3 目标化合物除草及抑菌活性总结 ……………………………………… 169
参考文献 …………………………………………………………………………… 170
第8 章　新型三氟甲基香豆素脲类衍生物的合成、荧光特性
及生物活性/ 172
8.1　材料与仪器 …………………………………………………………………… 173
8.2　试验方法 ……………………………………………………………………… 174
8.2.1 三氟甲基香豆素脲类衍生物的合成 …………………………………… 174
8.2.2 荧光活性测定方法……………………………………………………… 175
8.3　结果与分析 …………………………………………………………………… 177
8.3.1 目标化合物的性状及结构解析 ………………………………………… 177
8.3.2 三氟甲基香豆素脲类衍生物荧光特性 ………………………………… 182
8.3.3 三氟甲基香豆素脲类衍生物除草活性初筛结果 ……………………… 183
8.3.4 三氟甲基香豆素脲类衍生物抑菌活性结果 …………………………… 184
8.4　讨论与小结 …………………………………………………………………… 186
8.4.1 三氟甲基香豆素脲类衍生物的合成溶剂选择 ………………………… 186
8.4.2 三氟甲基香豆素脲类衍生物荧光特性 ………………………………… 186
8.4.3 三氟甲基香豆素脲类衍生物构效关系 ………………………………… 186
8.4.4 三氟甲基香豆素脲类衍生物荧光特性及生物活性总结 ……………… 187
参考文献 …………………………………………………………………………… 187
第9 章　唑并香豆素衍生物的合成及生物活性/ 189
9.1　材料与仪器 …………………………………………………………………… 191
9.2　试验方法 ……………………………………………………………………… 192
9.2.1 唑并香豆素衍生物的合成 …………………………………………… 192
9.2.2 唑并香豆素衍生物的生物活性评价方法 …………………………… 194

9.3　结果与分析 …………………………………………………………………… 195
9.3.1 唑并香豆素衍生物的理化性质及结构表征 ………………………… 195
9.3.2 唑并香豆素衍生物的抑菌活性 ……………………………………… 199
9.3.3 唑并香豆素衍生物的除草活性 ……………………………………… 201
9.4　唑并香豆素衍生物的生物活性总结 ……………………………………… 202
参考文献 …………………………………………………………………………… 203
第10 章　2-巯基唑并香豆素硫醚衍生物的合成及生物
活性/ 205
10.1　材料与仪器 ………………………………………………………………… 205
10.2　试验方法 …………………………………………………………………… 207
10.2.1 2-巯基唑并香豆素硫醚衍生物的合成 ……………………………… 207
10.2.2 2-巯基唑并香豆素硫醚衍生物的除草活性及作物安全性评价 …… 209
10.2.3 2-巯基唑并香豆素硫醚衍生物的抑菌活性 ………………………… 209
10.2.4 2-巯基唑并香豆素硫醚衍生物的环境安全性评价 ………………… 210
10.3　结果与分析 ………………………………………………………………… 210
10.3.1 2-巯基唑并香豆素硫醚衍生物的性状及结构表征 ………………… 210
10.3.2 2-巯基唑并香豆素硫醚衍生物的除草活性 ………………………… 215
10.3.3 化合物5ba、5bb、5bc及5be的作物安全性 …………………………… 217
10.3.4 2-巯基唑并香豆素硫醚衍生物的抑菌活性 ………………………… 217
10.3.5 2-巯基唑并香豆素硫醚衍生物的环境毒性 ………………………… 220
10.4　2-巯基唑并香豆素硫醚衍生物的生物活性总结 ………………………… 220
参考文献 …………………………………………………………………………… 221
附　录/ 223