异噁唑啉衍生物的设计、合成和杀虫活性

作     者：王艺博 

作者单位：西北农林科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：雷鹏

授予年度：2022年

学科分类：090403[农学-农药学(可授农学、理学学位）] 09[农学] 0904[农学-植物保护] 

主      题：异噁唑啉 四氢喹啉 吲哚 酰胺 结构修饰 杀虫活性 

摘      要：绿色农药创制是各国农药产业发展的主要方向,开发新型绿色农药可以为害虫抗药性治理提供有效途径。异噁唑啉类杀虫剂是新型的γ-氨基丁酸受体门控氯离子通道干扰剂,具有很大的开发价值。本文以廉价易得的有机硼试剂等为原料,建立了重要中间体的绿色合成方法,制备了83个含四氢喹啉、吲哚或不同胺的异噁唑啉衍生物,并进行了杀虫活性测定,初步分析了构效关系。本文取得的结果如下:(1)I系列为25个含四氢喹啉的异噁唑啉衍生物,均为新化合物,采用H NMR、C NMR、HRMS对化合物进行结构表征;并评估了I系列化合物对粘虫、豌豆蚜、黄粉虫、淡色库蚊幼虫的杀虫活性。化合物I-25对粘虫的LC值为208.220μg/m L,化合物I-01、I-06、I-13对淡色库蚊幼虫的LC值分别为24.468、14.500、21.203μg/m L。构效关系研究表明,I系列化合物的杀虫活性与苯环取代基的种类、位置、空间位阻和数量有较大关系,苯环邻位和对位引入给电子基时,甲基取代的杀虫活性优于甲氧基取代的杀虫活性;苯环为卤原子取代时,间位取代的杀虫活性优于邻位和对位,同一位置取代基为氯原子以及双取代时对杀虫活性有利;苯环引入空间位阻大的单取代基对杀虫活性有利。(2)II系列为30个含吲哚的异噁唑啉衍生物,均为新化合物,采用H NMR、C NMR对化合物进行结构表征;并评估了II系列化合物对粘虫、豌豆蚜、黄粉虫、淡色库蚊幼虫的杀虫活性。化合物II-06、II-10、II-11对淡色库蚊幼虫的LC值分别为12.870、11.386、18.234μg/m L。构效关系研究表明,II系列化合物的杀虫活性与吲哚环取代基的种类和位置有较大关系,吲哚环引入给电子基取代对杀虫活性有利,且同一位置甲基取代的杀虫活性优于甲氧基取代;吲哚环5位为吸电子基取代时,吸电子能力越弱,杀虫活性越高;通过理论计算分析可知,甲基取代对HOMO影响较小有利于杀虫活性的提高;强吸电子硝基的引入不利于杀虫活性与LUMO较为分散有关;弱吸电子氯原子的引入有利于杀虫活性与HOMO分布有关。通过MEP和ED可知,电负性强的N、O、F等杂原子引入有利于异噁唑啉衍生物的稳定性及杀虫活性,与定性构效关系所得结论基本一致。(3)III系列为28个含不同胺的异噁唑啉衍生物,其中25个为新化合物,采用H NMR、C NMR对化合物进行结构表征;并评估了III系列化合物对粘虫、豌豆蚜、黄粉虫、淡色库蚊幼虫的杀虫活性。化合物III-04、III-07、III-13、III-16对淡色库蚊幼虫的LC值分别为1.374、1.755、1.969、1.545μg/m L。化合物III-05、III-06、III-13对粘虫的LC值分别为37.246、49.059、126.265μg/m L。构效关系研究表明,酰胺键上N含甲基取代时表现出较好的杀虫活性。