含氟N-硝基脲类化合物的合成、生物活性及其3D-QSAR研究

论文摘要

脲类化合物在农药、医药、化工等领域中具有重要的研究地位,因其具有多种活性,如除草活性、抑菌活性、植物生长调节活性等。本文对脲类化合物的合成方法与生物活性做了比较全面的综述。70年代以来含氟活性物质开始受到重视,多数含氟农药具有“超高效、低毒、无残留”等特点,逐渐成为新农药创制的热点之一。为了寻找并筛选具有较高生物活性的物质,本文利用生物等排原理和亚结构连接法,在具有多种生物活性的N-硝基脲类化合物中,引入氟原子,设计合成了22个未见文献报道的含氟N-硝基脲类化合物。其结构通式如下：探索了目标化合物的生活活性,并对其进行了系统的三维定量构效关系研究,建立了可信的3D-QSAR模型,合理地解释了构效关系,为探索新型高活性的含氟N-硝基脲类化合物提供指导。具体研究内容主要包括以下三个部分。1、合成和表征：以对氟苯胺为原料,经乙酰化、磺化、溴代、N-硝化四步合成中间体2,6-二溴-4-氟苯硝胺。再采用“一锅法”,利用超高效催化剂DMAP （4-二甲氨基吡啶）,合成了22个新的含氟N-硝基脲类衍生物。产物经IR、1HNMR、13C NMR进行结构确认。2、活性实验：分别采用“除草平皿法NY/T 1156.1-2006"、“油菜试法”和“抑菌平皿法NY/T 1156.2-2006"测试目标化合物的室内除草、植物生长调节和抑菌活性。初步生测结果表明：在供试剂量下目标化合物表均现出较好的除草活性,其IC5o值均在100 mg/L左右；在10 mg/L剂量下,目标化合物4a、4f表现出较好的植物生长调节活性；在供试剂量下目标化合物均表现出良好的抑菌活性,且具有一定的选择性,如化合物4s对水稻纹枯病菌的EC50值为42.55 mg/L,对油菜核盘菌的EC50值仅为9.53 mg/L。3、三维构效关系研究：采用比较分子力场分析（CoMFA）系统研究目标化合物结构与除草活性以及抑菌活性之间的关系。建立了相关性显著、预测能力强的3D-QSAR模型。分析、评价了除草、抑菌两类3D-QSAR模型,获得了直观的结构活性等势图,合理解释了构效关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 脲类化合物的概况
• 1.1.1 脲类化合物的生物活性
• 1.1.2 脲类化合物的合成方法
• 1.1.3 N-硝基脲类化合物的合成方法
• 1.2 氟化合物的研究概况
• 1.2.1 氟原子直接连在芳环及杂环上的含氟农药
• 3基团直接连在芳环及杂环上的含氟农药'>1.2.2 CF₃基团直接连在芳环及杂环上的含氟农药
• 3、CHF₂、OCHF₂等基团直接连在芳（杂）环上的含氟农药'>1.2.3 OCF₃、CHF₂、OCHF₂等基团直接连在芳（杂）环上的含氟农药
• 1.2.4 烷碳链上和非直链与芳（杂）环上的含氟农药
• 1.3 定量构效关系分析
• 1.3.1 定量构效关系概述
• 1.3.2 定量构效关系分析在新农药创制中的应用
• 1.3.3 受体结构未知情况下进行3D-QSAR研究的意义
• 1.4 课题研究的目的和意义
• 第二章 N-硝基脲类化合物的合成和表征
• 2.1 试剂和测试仪器
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 测试仪器
• 2.2 中间体与目标化合物的合成
• 2.2.1 中间体的合成
• 2.2.2 目标化合物的合成及表征
• 2.3 结构表征
• 2.3.1 N-硝基-2,6-二溴-4-氟苯胺的结构表征
• 2.3.2 N-硝基-2,6-二溴-4-氟苯基脲的结构表征
• 2.4 结果讨论
• 2.4.1 合成路线及条件选择
• 2.4.2 图谱解析
• 第三章 生物活性测定
• 3.1 除草活性测定
• 3.1.1 试验准备
• 3.1.2 试验步骤
• 3.1.3 数据统计与分析
• 3.1.4 结果与讨论
• 3.2. 植物生长调节活性测定
• 3.2.1 试验准备
• 3.2.2 试验步骤
• 3.2.3 结果与讨论
• 3.3 抑菌活性测定
• 3.3.1 试验准备
• 3.3.2 试验步骤
• 3.3.3 数据统计与分析
• 3.3.4 结果与讨论
• 第四章 3D-QSAR分析
• 4.1 除草3D-QSAR分析
• 4.1.1 材料与方法
• 4.1.2 三维定量构效关系分析
• 4.1.3 结果与讨论
• 4.2 抑菌3D-QSAR分析
• 4.2.1 试验方法
• 4.2.2 3D-QSAR分析
• 4.2.3 结果讨论
• 第五章 结论
• 5.1 含氟N-硝基脲衍生物的合成与表征
• 5.2 含氟N-硝基脲衍生物的室内生物活性
• 5.3 三维构效关系分析
• 5.4 展望
• 参考文献
• 附图
• 致谢
• 硕士期间发表的文章