天然产物LC化学结构修饰及对稻瘟病菌的生物活性研究

论文摘要

天然产物LC为无环单萜类化合物,具有一定的生物活性。研究发现,LC对真菌具有较好的抑菌杀菌效果。稻瘟病是为害水稻生产最严重的病害之一,目前主要是用化学农药防治,但是稻瘟病菌（Pyricularia oryzae（Hebert）Barr.）对一些常用药剂（如稻瘟灵）产生了抗药性,需要开发新颖、安全、高效、低残留的绿色农药来防治稻瘟病。本论文在实验室天然产物LC前期研究的基础上,主要做了以下三个方面的工作。一、比较研究了亚硫酸氢钠加成法提取LC与亚硫酸钠加成法提取LC的差异,及微波条件下与传统条件下用亚硫酸氢钠加成法提取LC的差异。结果表明,用亚硫酸氢钠加成法提取得到的LC纯度达到96.23%,亚硫酸钠加成法所得LC的含量可达96.74%,采用微波法提取出的LC含量高达97.28%。微波萃取与传统的提取方法相比,具有选择性高、操作时间短,溶剂耗量少、有效成分收率高、节能环保的特点。二、为了寻求高效、稳定、安全的新化合物,利用天然产物LC生物活性物质模型和亚结构连接法设计合成了缩醛类化合物和席夫碱类化合物,共计13种。1.合成了LC二甲缩醛等4个LC缩醛类化合物,通过元素分析、IR、1H-NMR对其结构进行了表征。2.合成了LC缩苯胺席夫碱等6个LC缩芳胺类席夫碱化合物,通过IR对其结构进行了表征。3.合成了水杨醛缩柠檬胺及其金属配合物共3个。先将LC肟化,还原为柠檬胺,然后与水杨醛缩合,得水杨醛缩柠檬胺席夫碱,再以之为配体,分别与过渡金属离子Cu2+和Zn2+配合生成金属配合物,通过IR对其结构进行了表征,并讨论了化合物的配位情况。三、将天然产物LC和所得的目标合成物对稻瘟病菌进行菌丝生长抑制试验。1.以天然产物LC为标准对照,其在500mg/L和31.25mg/L时的抑菌效果分别为90.31%和34.8%,其EC50为50.43mg/L。2.缩醛类化合物均有一定的抑菌效果。浓度为500mg/L时,LC缩乙二醇的抑菌效果最佳,为80.27%。3.席夫碱类化合物具有较好的抑菌活性,抑菌效果为32.27%～94.88%。浓度为500mg/L时,LC缩磺胺的抑菌效果最佳,可达94.88%。浓度为31.25mg/L时,席夫碱类化合物中抑菌效果最高的为水杨醛缩柠檬胺合铜（Ⅱ）,为56.91%。4.试验发现,合成的缩醛类化合物的抑菌效果均低于天然产物LC,其相对毒力指数为21.45～25.42;席夫碱类化合物的抑菌效果则普遍优于天然产物LC。还发现席夫碱与金属离子配合后,抑菌活性都有不同程度的提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 引言
• 1.1 天然产物LC生物活性的研究进展
• 1.1.1 天然产物LC抑菌杀菌作用
• 1.1.2 抑菌杀菌作用机制
• 1.1.3 对昆虫的引诱、驱避等作用及其它生物活性
• 1.2 席夫碱类化合物及其生物活性的研究进展
• 1.2.1 席夫碱类化合物的研究进展
• 1.2.2 席夫碱类化合物生物活性研究进展
• 1.2.2.1 杀菌活性
• 1.2.2.2 其他生物活性
• 1.3 缩醛类农药
• 1.4 论文设计思路和研究意义
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 设计思路
• 1.4.3 研究意义
• 第二章 从L植物精油中提取LC
• 引言
• 2.1 原理
• 2.2 LC的提取分离
• 2.2.1 仪器
• 2.2.2 试剂及处理
• 2.2.3 提取分离
• 2.3 LC含量的测定
• 2.4 结果与讨论
• 第三章 LC缩醛类化合物的合成及表征
• 引言
• 3.1 仪器、试剂及处理
• 3.1.1 仪器
• 3.1.2 试剂与处理
• 3.2 合成路线
• 3.3 LC二甲缩醛（1,1—二甲氧基—3,7—二甲基—2,6—辛二烯）（A）的合成与结构表征
• 3.4 LC缩乙二醇（B）的合成与结构表征
• 3.5 LC缩1,2-丙二醇（C）的合成与结构表征
• 3.6 LC缩1,4-丁二醇（D）的合成与结构表征
• 3.7 结果与讨论
• 第四章 LC缩芳胺类席夫碱化合物的合成及表征
• 引言
• 4.1 仪器、试剂及处理
• 4.1.1 仪器
• 4.1.2 试剂与处理
• 4.3 合成路线
• 4.4 LC缩苯胺席夫碱（N-（3,7-二甲基-2,6-辛二烯基）-苯亚胺）（e）的合成
• 4.5 LC缩邻苯二胺席夫碱（o-N-（3,7-二甲基-2,6-辛二烯基）-苯二亚胺）（f）的合成
• 4.6 LC缩对氨基苯磺酸（N-（3,7-二甲基-2,6-辛二烯基）-4-磺酸基苯亚胺）（g）席夫碱的合成
• 4.7 LC缩磺胺（N-（3,7-二甲基-2,6-辛二烯基）-4-磺酰胺基苯甲亚胺）（h）席夫碱的合成
• 4.8 LC缩邻氨基苯酚（N-（3,7-二甲基-2,6-辛二烯基）-2-羟基苯亚胺）（i）及对氨基苯酚（N-（3,7-二甲基-2,6-辛二烯基）-4-羟基苯亚胺）（j）席夫碱的合成
• 4.8.1 邻氨基苯酚及对氨基苯酚的合成
• 4.8.2 LC缩邻氨基苯酚席夫碱的合成
• 4.8.3 LC缩对氨基苯酚席夫碱的合成
• 4.9 化合物的结构表征
• 4.10 结果与讨论
• 第五章 水杨醛缩柠檬胺席夫碱化合物的合成
• 引言
• 5.1 仪器、试剂及处理
• 5.1.1 仪器
• 5.1.2 试剂及处理
• 5.2 合成路线
• 5.3 柠檬胺（3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-氨）（I）的合成
• 5.3.1 柠檬肟（3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醛肟）（k）的合成
• 5.3.2 柠檬胺（3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-氨）（1）的合成
• 5.4 水杨醛缩柠檬胺席夫碱（N-（3,7-二甲基-2,6-辛二烯基）-2-羟基苯甲亚胺）（M）的合成
• 5.5 水杨醛缩柠檬胺席夫碱金属配合物的合成
• 5.5.1 水杨醛缩LC合铜（Ⅱ）（n）的合成
• 5.5.2 水杨醛缩LC合锌（Ⅱ）（o）的合成
• 5.6 结果与讨论
• 第六章 目标合成物对稻瘟病菌的生物活性
• 前言
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 供试材料
• 6.1.1.1 供试对象
• 6.1.1.2 供试化合物
• 6.1.2 试验方法
• 6.1.2.1 天然产物LC对稻瘟病菌菌丝生长抑制活性测定
• 6.1.2.2 目标合成物对稻瘟病菌菌丝生长抑制活性测定
• 6.1.3 结果的检查与计算
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 天然产物LC对稻瘟病菌菌丝生长抑制作用
• 6.2.2 缩醛类化合物对稻瘟病菌菌丝生长抑制作用
• 6.2.3 缩芳胺类席夫碱化合物对稻瘟病菌菌丝生长抑制作用
• 6.2.4 水杨醛缩柠檬胺席夫碱及其金属配合物对稻瘟病菌菌丝生长抑制作用
• 6.3 讨论
• 致谢
• 参考文献
• 附录