烯效唑多效唑过渡金属配合物晶体结构、生物活性及构效研究-毕业论文（设计）.pdf

摘要摘要随着现代农业的不断发展，植物病菌的数量和种类日益增加现有的药物已经无法有 效地防治新产生的植物病菌，即使药效较好的农药在长期使用过程中也会产生抗药性问 题。因此，导致了农作物产量的大幅下降。对于低毒、高效和内吸性的1,2,4-三噗类杀 菌剂，目前被普遍应用，其作用菌谱宽泛，药效优异，但对一些特定的植物病菌由于长 期使用势必产生一定的抗药性问题，加大了农药的剂量，从而对环境造成一定的污染。因此，急需合成一些新型、高效、环境友好型的杀菌剂。近年来，化学工作者研究结果 表明高效杀菌剂与金属盐络合后形成配合物是一种提高杀菌剂药效降低毒性的有效方 法。通过采用配位的办法合成新的农药，相对于有机合成研制新药物，是一种简单易行 的办法，既可提高农药配体本身的抑菌性，又加入了作物所需的金属元素。通过协同作 用不仅提高药效而且还可以解决抗药性的问题。因此本文对金属配合物进行深入研究。含孤对电子的三噗环上的N原子，对配位化学有重要的影响，可形成各种结构新型 的配合物。金属离子对生物系统也有重要的作用，金属配合物中配体周围中心金属离子 通过配位键形成各种空间结构排布。同时，杀菌剂与过渡金属络合生成的配合物可作为 缓释剂，具有延长杀菌剂有效期和减少农药残留的能力。其中，烯效噗和多效嗖是两种 典型的1,2,4-三噗类杀菌剂。本研究选用两种市售三嘎类杀菌剂烯效噗L1和多效嗖L2 作为配体，与过渡金属盐铜、锌、钻、镇盐合成了 16种金属配合物，并研究了这些配位 化合物的晶体结构、抑菌活性及构效关系，以期从微观角度阐述所合成的配合物的抑菌 活性存在差异的原因，开发出抑菌性能优异的2种配合物缓解农药的抗药性问题。首先，本文以烯效噗U和多效嗖I?为配体，与多种金属盐反应生成了 16种配合 物，以烯效唾 物为配体的11种配合物分别是：Cu I?4(H2O)212(NO3 4Et OH(1),Cu L12(CH3COO)2(Et OH)2(2),Cu L14Br2(3),ZnLSOMn(4),ZnL(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(5),ZnLCh J-L1(6),ZnL12Br2-L1(7),Co L(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(8),Co L12(CH3COO)2(MeOH)2(9),NiL14(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(10),NiL12(CH3COO)2(Et OH)2(11)。以多效噗I?为配体的5种配合物分别是：Cu L24(NO3)2-2Et OH-2(H2O)(12),ZnL24(NO3)2-2Et OH-2H2O(13),I西北大学博士学位论文CoL24（NO3）2-2Et OH-2H2O（14）,Co L22（CH3COO）2（Et OH）2（15）,Co L24cl2（16）。其次，研究了 2种配体和16种配合物的抑菌性，测定了 2种配体及金属配合物对 苹果干腐病菌I、苹果轮纹病菌II、小麦赤霉病菌III及葡萄黑豆病菌IV四种病菌的抑 菌率，计算出配体和配合物的EC50值。对比发现，针对以上四种病菌，金属配合物的抑 菌活性均比其相应的配体好。ZnLXSO/n（4）和Cu L】2（CH3co O）2（Et OH）2（2）两种配合 物对四种病菌均具有较好的抑菌活性。其中，烯效嘎金属配合物整体对苹果干腐病菌I 具有较好的杀菌活性，EC50在0.087-0.878mg/L范围内。为直观地表征，配合物较配体 抑菌活性的增加程度，本文采用配合物的协同系数（双值）来表示即配合物可以看作是配 体和金属盐在分子水平的复配，由SR值可知:ZnL12（SO4）nCu L12（CH3COO）2（Et OH）2 两种配合物对病菌I的增效系数SR最高达到18.58和16.45；相同金属阳离子，乙酸盐 金属配合物协同水平高于硝酸盐金属配合物的协同水平。对比了四种不同金属硝酸盐配 合物的协同水平高低依次为：Cu I?4（H2O）212（NO3 4Et OH ZnL14（H2O）2-2（NO3）-4Et OH Co L14（H2O）2-2（NO3）-4Et OH NiL14（H2O）2-2（NO3）-4Et OH,铜锌金属配合物的协同水平较高。此外，本文对16种过渡金属配合物的植物生长调节作用进行了实验，结果发现：金属配合物的植物生长调节作用均优于相应配体的植物生长调节作用。相对于其他金属 盐，铜锌盐烯效嘎配合物对小麦的茎长抑制作用和根茎比的促进作用比较明显。说明铜 锌烯效唾配合物中的铜盐和锌盐与烯效嘎具有较好的协同作用。最后，采用DMo F软件，对配体和配合物进行频率计算，前沿轨道分布及Mu l l iken 电荷分析，阐述生物活性实验的结果，通过理论分析量化计算发现，配合物生物活性比 配体增大的原因有：1.除了配体的活性位点，还增多了金属阳离子和金属阴离子两部分 的活性位点；2酒己位过程中，发生了电荷的转移，降低了配合物整体原子的极性，增强 了配合物进入病菌内的通透性。关键词：晶体结构，生物活性，量子计算，构效关系Abst ra ctAbst ra ctWit h t h e devel o pment o f mo dem a gricu l t u re,so me cro p-t h rea t ening pa t h o genic fu ngi ca u se l a rge decrea ses in cro p yiel ds.1,2,4-Tria zo l e fu ngicides o wn t h e a dva nt a ges o f l o wt o x icit y,h igh efficiency,a nd syst emic t ra nsmissio n.Ho wever,t h e a bu se o f t h is kinds o f fu ngicides h a s resu l t ed in a ra pid sel ect io n a nd l a rge do sa ge u sa ge,wh ich h a s ca u sed cert a in po l l u t io n.Th u s,t h ere a re u rgent needs fbr st u dies o n new,efficient a nd eco friendl y fu ngicides.No wda ys,ma ny ch emist s sh o w t h a t t h e co o rdina t io n wit h effect ive fu ngicides a nd met a l sa l t s is a n effect ive wa y t o o bt a in mo re no vel co mpl exes.In a ddit io n,t h ese co mpl exes h a ve u nderl ying a dva nt a ges o f t h e enh a nced bio l o gica l a ct iveit ies,friendl iness,a nd l o w t o xicit y.By t h e wa y,co mpa red t o t h e devel o pment o f new dru gs in o rga nic synt h esis,a do pt ing co o rdina t io n t o synt h esis no vel fu ngicides is a simpl e a nd fea sibl e met h o d,wh ich co u l d impro ve t h e mech a nism o f l iga nd it sel f a nd jo ined t h e met a l s needed fbr t h e cro ps.Synergist ic a ct io n no t o nl y impro ves t h e effica cy bu t a l so so l ves t h e pro bl em o f dru g resist a nce.Th erefo re,t h is pa per co ndu ct s a n in-dept h st u dy o n met a l co mpl exes.It is wel l kno wn t h a t N a t o m o f t h e Tria zo l e ring pl a ys a key ro l e in t h e co o rdina t io n o f met a l s a t t h e a ct ive sit es o f ma ny met a l l o-bio mo l ecu l es.Th e impo rt a nce o f met a l io ns pl a ying in bio l o gica l a ct ivit y is wel l est a bl ish ed.One o f t h e mo st a t t ra ct ive ch a ra ct erist ic o f met a l-co o rdina t ed syst ems is t h e co o rdina t ed a rra ngement o f t h e l iga nds a ro u nd t h e met a l sa l t.Besides,t h e fu ngicides co mpl exes ca n be served a s su st a ined rel ea se fo rmu l a t io ns.Th ey co u l d ext end t h e efl eca cy a nd decrea se fu ngicide do sa ge.No w,t h e widel y u sed fu ngicides u nico na zo l e L1 a nd pa cl o bu t ra zo l L2 h a ve been u sed a s l iga nds t o synt h esize 16 co mpl exes.And cryst a l st ru ct u res t h e bio l o gica l a ct ivit y a nd st ru ct u re-a ct ivit y rel a t io nsh ip h a ve been resea rch ed in t h e t h e micro sco pic view t o so rt o u t bet t er bio l o gica l co mpl ex fu ngicides.First l y,16 no vel met a l co mpl exes wit h u nico na zo l e L1 a nd pa cl o bu t ra zo l L2 were synt h esized a nd t h eir cryst a l st ru ct u res a re det ect ed by XRD.Th ere a re el even co mpl exes wit h u nico na zo l e L1:Cu LU(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(1),Cu L12(CH3COO)2(Et OH)2(2),CuLCBl(3),ZnL2(SO4)n(4),ZnL14(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(5),ZnLCh J-L1(6),ZnL4Br-L1(7),Co L14(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(8),Co L12(CH3COO)2(MeOH)2(9),il l西北大学博士学位论文NiLl4(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(10),NiL)(CH3coO)2(Et OH)2(11).Th ere a re five co mpl exes ba sed o n pa cl o bu t ra zo l L2.Amo ng t h em,Cu L24(NOs)2-2Et OH-2(H2O)(12),ZnL24(NO3)2-2Et OH-2H2O(13),Co L24(NO3)2-2Et OH-2H2O(14),Co L22(CH3COO)2(Et OH)2(15),CoL24C12(16).Seco ndl y,t h e a nt ifu nga l a ct ivit ies o f t h e co mpl exes were st u died.Th e a nt ifu nga l a ct ivit ies a ga inst t h e fo u r fu ngi Bot ryosphaeria ribis(I),Bot ryosphaeria berengriana(H),Wheat,gibberellic(III),Grape.Ant hracnose(IV)were mea su red by EC50 va l u es.It is fo u nd t h a t a l l t h e co mpl exes a ga ist t h e fu ngi a re bet t er t h a n t h e co rrespo nding l iga nds.And t h e co mpl exes o f ZnL12(SO4)n a nd Cu L12(CH3COO)2(Et OH)2 h a ve bet t er a nt ifu nga l a ct ivit y t h a n o t h er co mpl exes a ga inst t h e fo u r fu ngi.Amo ng t h em,t h e wh o l e met a l co mpl exes h a ve a go o d a nt ifu nga l a ct ivit y a ga inst Bot ryosphaeria ribis(Y),a nd t h e EC50 is wit h in t h e ra nge o f 0.087-0.878mg/L.Fo r t h e sa ke o f el u ciding t h e increa se degree o f t h e a nt ifu nga l a ct ivit y o f t h e co mpl exes co mpa red wit h t h eir pa rent l iga nds,t h e synergist ic co efficient(SR va l u e)is u sed.Th e co mpl exes ca n be su ppo sed a s t h e mo l ecu l a r-l evel mixt u res.And t h e SR va l u es o f ZnL12(SO4)n a nd Cu I?2(CH3co O)2(Et OH)2 a ga inst Bot ryosphaeria ribis(V)a re rea ch ed 18.58 a nd 16.45,respect ivel y.Th e synergist ic effect o f t h e a cet a t e met a l co mpl exes wit h t h e sa me met a l ca t io n wa s h igh er t h a n t h a t o f t h e nit ra t e met a l co mpl exes.Th e synergist ic effect o f fo u r nit ra t e met a l co mpl exes is in t h e o rder o f Cu Li4(H2O)212(NO3 4Et OH ZnL14(H2O)2-2(NO3)-4Et OH Co L14(H2O)2-2(NO3)-4Et OH NiL14(H2O)2-2(NO3)-4Et OH fo r t h e sa me t est ed fu ngi.Th e Cu(II)a nd Zn(II)co mpl exes h a ve t h e h igh er synergist ic l eva l t h a n o t h er co mpl exes.It h a s been fo u nd t h a t t h e co mpl exes h a ve bet t er bio l o gica l a ct ivit ies t h a n t h e co rrespo nding l iga nds a scribed t o t h e synergist ic int era ct io n.In a ddit io n,t h e pl a nt gro wt h regu l a t ing effect o f t h e 16 o bt a ined co mpl exes were st u died,it is fo u nd t h a t pl a nt gro wt h regu l a t ing effect o f met a l co mpl exes were su perio r t o t h e co rrespo nding l iga nds.Co mpa red wit h o t h er met a l co mpl exes,t h e effect o f Zn(II)co mpl exes o n pl a nt h eigh t inh ibit io n a nd ro o t sh o o t ra t io in wh ea t wa s o bvio u s.It is sh o wn t h a t zinc co mpl exes h a ve bet t er pl a nt gro wt h regu l a t ing effect t h a n o t h er co mpl exes du e t o t h e synergist ic int era ct io n bet ween l iga nd a nd met a l sa l t.IVAbst ra ctFina l l y,freq u ency simu l a t io n,fro nt ier o rbit a l s dist ribu t io n,a nd Mu l l iken ch a rges a na l ysis were st u died by DMo l3.It specu l a t es t h a t t h ere co u l d be t wo ca u ses fo r t h e enh a nced a ct ivit y:Fo r o ne h a nd,t h ere a dd t h e a ct ive sit es o f met a l ca t io n a nd a nio n;Fo r a no t h er h a nd,in t h e pro cess o f co mpl exa t io n,t h ere is t h e t ra nsferred ch a rge,wh ich is a scribed t o t h e depressed po l a rit y o f t h e co mpl exes a nd t h e enh a nced penet ra t io n o f co mpl exes.Ke y wo rds:Cryst a l st ru ct u re,Bio l o gica l a ct ivit ies,Qu a nt u m co mpu t a t io n,St ru ct u re-a ct ivit y rel a t io nsh ipv西北大学博士学位论文目录摘要.IAbst ra ct.Il l目录.VI第一章绪论.11.1 配位化学的发展.11.2 1,2,4-三睫类化合物的发展概况.21.2.1 1,2,4-三噗类化合物的杀菌作用.31.2.2 1,2,4-三噗类化合物的植物生长调节作用.51.3 三噗类配合物的发展.61.4 本文的研究工作.10第二章 烯效嘎多效嗖过渡金属配合物的制备.112.1 药品试剂及实验仪器.112.2 烯效噗(U)金属配合物制备.122.2.1 烯效噗(U)金属配合物制备路线.122.2.2 烯效噗(L1)金属配合物制备步骤.122.3 多效噗(I?)金属配合物制备.152.3.1 多效噗(I7)金属配合物制备路线.152.3.2 多效噗(I?)金属配合物的制备步骤.152.4 本章小结.16第三章金属配合物的晶体结构分析.173.1 晶体测试方法.173.2 烯效噗(U)金属配合物晶体结构分析.173.2.1 Cu L(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(1)晶体结构.173.2.2 Cu I?2(CH3co O)2(Et OH)2(2)晶体结构.203.2.3 Cu L14Br2(3)晶体结构.233.2.4 ZnLNSOMnd)晶体结构.25VI目录3.2.5 ZnL14(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(5)晶体结构.283.2.6 ZnLCh j-L1(6)晶体结构.303.2.7 ZnLBrL1(7)晶体结构.333.2.8 CoL14(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(8)晶体结构.363.2.9 Co U2(CH3co O)2(MeOH)2(9)晶体结构.403.2.10 NiU4(H2O)22(NO3)4(Et OH)(10)晶体结构.423.2.11 NiL2(CH3COO)2(Et OH)2(11)晶体结构.463.3 多效噗(I7)金属配合物晶体结构分析.483.3.1 Cu I74(NO3)212Et OH-2(H2O)(12)晶体结构.483.3.2 ZnL24(NO3)2 2Et OH-2H2O(13)晶体结构.513.3.3 CoL24(NO3)2 2Et OH-2H2O(14)晶体结构.553.3.4 Co I?2(CH3co e)2(Et OH)2(15)晶体结构.583.3.5 Co L24cl2(16)晶体结构.613.4 本章小结.64第四章 金属配合物的抑菌实验研究.654.1 抑菌实验材料.654.1.1 抑菌实验试剂.654.1.2 实验仪器及用品.654.1.3 供试菌种.654.2 实验方法.654.2.1 实验原理.654.2.2 抑菌活性测定步骤.664.2.3 金属盐对配体杀菌活性影响的测定测定.664.2.4 实验结果处理.664.3 金属配合物抑菌活性.674.3.1 配合物增效机制初探.674.3.2 烯效噗金属配合物的抑菌活性测试结果.684.3.3 烯效噗与金属盐的协同作用.754.3.4 多效噗金属配合物抗真菌活性测试结果.804.3.5 多效噗与金属盐的协同作用.83VII西北大学博士学位论文4.4 多效噗金属配合物和烯效噗金属配合物杀菌性能比较.854.4.1 多效嘤配合物与烯效噗配合物的协同水平比较.854.5 本章小结.87第五章植物生长调节实验研究.885.1 植物生长调节实验材料.885.1.1 实验试剂.885.1.2 实验仪器及用品.885.2 实验方法.885.2.1 供试材料浸泡.885.2.1 供试材料培养.895.3 实验结果处理与分析.895.3.1 茎长及根茎比测定.895.3.2 数据处理.895.4 结果与分析.895.4.1 烯效嘎多效嘎及其配合物对小麦幼苗茎长的影响.895.4.2 烯效噗多效噗及其配合物对小麦幼苗根茎比的影响.915.5 本章小结.94第六章构效关系的理论研究.956.1 计算方法.956.2 烯效噗U及其配合物的理论计算.956.2.1 烯效噗L1的理论计算.956.2.2 Cu LU(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(1)的理论计算.986.2.3 Cu I?2(CH3co O)2(Et OH)2(2)的理论计算.1006.2.4 Cu LBn(3)的理论计算.1026.2.5 ZnU2(SO4)n(4)的理论计算.1046.2.6 ZnL14(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(5)的理论计算.1066.2.7 ZnLCh j-L1(6)的理论计算.1086.2.8 ZnLBrL1(7)的理论计算.1116.2.9 Co L9(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(8)的理论计算.1136.2.10 Co I?2(CH3co O)2(MeOH)2(9)的理论计算.115VIII目录6.2.11 NiLl4(H2O)2-2(NO3)-4Et OH(10)的理论计算.1176.2.12 NiU2(CH3co O)2(Et OH)2(1)的理论计算.1196.3 多效噗I?及其配合物的理论计算.1216.3.1 多效噗L2的理论计算.1216.3.2 CuL24(NO3)2-2Et OH-2H2O(12)的理论计算.1236.3.3 ZnL24(NO3)2-2Et OH-2H2O(13)的理论计算.1256.3.4 CoL24(NO3)2-2Et OH-2H2O(14)的理论计算.1286.3.5 Co I?2(CH3co O)2(Et OH)2(15)的理论计算.1306.3.6 Co L24cl2(16)的理论计算.1326.4 本章小结.134结论.136参考文献.139博士学位期间的研究成果.152致谢.154作者简介.155IX第一章绪论第一章绪论1.1 配位化学的发展最早报道配合物的是德国涂料工人Diesba ch,1704年，他合成了作为染料和颜料使 用的普鲁士蓝(Fe4Fe(CN)63)，德国的普鲁士军队的制服的颜色就是使用该颜色。因此命 名为普鲁士蓝，这是一种古老而经典的蓝色染料，后来经常用于油画和上釉。而配位化 学的创立是以1893年诺贝尔获得者Werner A.给出与配合物性质相符的结构为标志口。在元素周期表中，几乎所有的元素均可形成配合物。因此，配合物的种类和数量已经不 计其数，远远超过无机化合物的种类和数量。配合物因其独特的性质在科研、生产和社 会生活中应用极其广泛，已经发展为一门独立的学科一一配位化学。配位化学翻译成 英文是“co o rdina t io n”，这个名词包含了两个概念：一是分子组建(mo l ecu l a ro rga niza t io n)的概念，二是分子化合物(mo l ecu l a rco mpo u nd)的概念。在还没有单晶衍射等测试手段的 时期，配合物成为近代“分子识别(mo l ecu l a rreco gnit io n)”领域的先行者。直到第二次世 界大战1938年以前，无机化学教材中，重点讲述的内容还是放在二碱、三酸以及钢铁 制备等工业生产制备上。配位化学发展早期，集中研究以含O,N,S,P等给体原子和 以配体金属阳离子受体为中心的配合物，从而形成的“维尔纳配合物之后又引入了“配 位多面体”的概念。在二战期间，尤其是在美国实行“原子核裂变曼哈顿工程”基础上，配合物水溶液中的反应动力学和热力学研究得到迅速发展，也是配位化学在美国复兴的 开始叫诚然，现如今配位化学已发展为现代化学的前沿热点领域之一，已突破了传统的有 机化学与无机化学之间的界限。配合物以其新奇的结构和特殊的功能，被广泛应用。下 面从以下四个领域简述。1.在分析化学领域通过形成有颜色配离子来鉴定和分离金属离子，比如在溶液中，氨与铜离子可以生 成深蓝色的Cu(NH3)4p+,通过有色反应来鉴定铜离子是否存在。2.在配位催化领域由于催化剂催化活性高，反应条件温和，选择性单一，反应物首先与催化剂配合,然后在界面内发生相应的反应，催化剂的配合反应可有效提高反应的产率和时间。因此,1西北大学博士学位论文广泛应用于石化工业生产中。3.在电镀工业领域通过控制金属离子在阴极的还原反应速率，降低金属离子的浓度可得到牢固致密的 镀层。目前，采用HEDP（羟基乙叉二瞬酸）配位剂，与Q?+和Fe3+可形成金属盐配合物，降低渡液中金属离子的浓度，使电镀所得镀层达到质量标准。4.药物缓释领域缓释剂，不言而喻就是缓慢持续的释放药物，增加药效持续时间，避免药效的“峰 谷”波动，比如一些心血管药剂，一定要避免药效的迅速释放。还有一些农药，为了使 药物持续有效，可以通过形成金属配合物，由于金属配合物易分解，可持续释放药物达 到长效的机制。除以上四领域的应用，现代配位化学的发展与生命科学和材料科学的发展密切相关。在国家自然科学基金委员会的支持和资助下，近十年来，我国配位化学的研究越来越多，研究也日趋深入，应用更加广泛，主要的发展有以下几方面5叫第一，发展了配位化合 物新的合成方法与路线；第二，重视了新型配合物合成以及特殊物质聚集状态深入的研 究；第三，引入了分子工程、分子设计和裁剪的新思想；第四，增加了分子识别和超分 子化学的研究课题；第五，发展了与生命科学等学科的交叉研究；第六，开展了与高新 技术紧密相连的分子功能的研究。止匕外，现代配位化学的发展与结构化学和量子化学的发展密切相关阳2。游效曾院 士提出对功能性配合物的研究，功能性配合物与能源、材料、信息等方面紧密相关，这 也成为各大高校重点实验室的主攻方向之一。具体的说，例如对分子基自组装材料的合 成、新型分子基信息存储材料的制备、能量存储和光电转换材料的制备、气体吸附与分 离材料的制备、催化材料的制备等已经成为研究热点口3，131.2 1,2,4-三嘎类化合物的发展概况中国是一个历史悠久的重农重粮的传统农业古国口叫墨子非儒记载：从农事可“生九谷”、“长地财”，“农事缓则贫”。汜胜之书日：“虽有石城汤池，带甲百万，而无 粟者，弗能守也。夫谷帛实天下之命。”不论在任何时期，农业都是居于不可动摇地基础 性地位。中国传统的重农重粮思想与生产力水平和地理环境相适应，有其合理性口曳现 如今，科学技术生产力的发展，为农业发展提供了基础保障，是保障粮食安全的重要手 2第一章绪论段。传统农业讲究：精耕细作、用养结合、合理密植、轮作间作套种和地力常新壮等措 施是粮食持续增产的基础。同时，高产抗逆品种繁育、病虫害防治对抗灾稳产具有重要 意义口乐不仅中国，世界范围内需要增加粮食产量，大力发展农业，而农业的发展离不 开农药。随着社会的进步和科技的迅猛发展，“农药”一词的含义日益宽泛，“农药”的概 念已经打破了直接杀死病菌病害的概念，主要是强调利用农药对病害的生理行为产生相 对缓和且长期的影响，经过调控有害生物的生长、发育和繁衍，最终达到调控病害生物 的目的。众所众知，化学农药对人们的生产和生活的影响日渐增加，对危害人类生存环 境和农林牧业生产的大部分病、虫、草等有害生物均可以通过化学农药而有效的调控“群 2人近年来，通过不断的努力，科研工作者发现了杂环化合物与生理活性之间的一些紧 密关系，为发现具有生物活性的化合物提供了宝贵意见PL含氮杂环化合物是一类形成 具有生物活性化合物的重要组成部分。在市售的农药类型中，百分之九十以上为含氮杂 环化合物，因其具有作用机理与众不同、生物活性高、种类多样、作用菌谱宽且残留低 等众多优点。因此，引入含氮杂环化合物不但可以增加化合物的生物活性，而且还可转 变其选择性，故引发了科研工作者的极大兴趣。在在杂环化合物中，睡哇、口比哇和三嗖 的研究最为活跃的领域。开辟了合成新型、高效、广谱、低毒及环境友好型农药的新篇 章23,24。1.2.1 1,2,4-三口坐类化合物的杀菌作用众所周知，在含氮杂环化合物中，大量的药物合成中含有1,2,4-三嘤环，1,2,4-三嘤 化合物具有多种生物活性如抗真菌、抗癌、抗炎、抗惊厥等活性3-28。1,2,4-三噗类杀菌 剂是指含有3个氮原子的五元杂环的化合物。这个三氮五元杂环不仅是合成众多药物和 新化合物的一个经典组成单元，而且是一类性能优异的杀菌剂。其中，1,2,4-三嗖类杀菌 剂以其内吸、高效、低毒、广谱以及独特的杀菌作用机理而深受青睐。从三嗖酮杀菌剂 的成功研发使用开始，各大农药公司对三噗类杀菌剂进行深入系列性的开发，并相继成 功的研发出多种三嘤类杀菌剂。至今，在全球农药市场中三嘤类的杀菌剂仍然鳌头独占。1973年，Ba yer Co rpo ra t io n研制出三唾酮杀菌剂。这事现在，已有的三睫类杀菌 剂约40种M，31,如高效、广谱、内吸性杀菌剂三噗醇、戊噗醇、烯噗醇、烯效噗、多 效唾、环噗醇、丙环噗、氟硅唾、酰胺唾、联苯三唾醇、亚胺唾、苯醴甲环噗等。表1.2.1-1对已商品化的广泛使用的十种典型的1,2,4-三噗杀菌剂的结构、菌谱、应用等方面进行3西北大学博士学位论文了详细地归纳总结对比。表1.2.1-1商品化的1,2,4-三嘎类杀菌剂Tab.1.2.1-1 Co mme rcialize d 1,2,4-Triazo le fungicide s.结构式三晚酮三噗醇戊哇醇具有向基性和向顶性传导，保护和治疗双 重作用，属于广谱、高效、长效、内吸性杀菌剂。可防治多种作物的黑穗病、锈病和白粉病等多 种病菌。具有广谱、高效、长效等优点，防治的菌谱 类似于三喋酮。不同之处更适合作为拌种剂。对 于不同异构体的生物活性差别比较大，且有一定 程度的植物生长调节作用。属于广谱、高效、内吸性杀菌剂性，用于重 要经济作物的叶面喷洒和种子处理。可有效防 治赤霉病、黑穗病、锈病、白粉病、葡萄灰霉病、花生褐斑病及茶饼病等多种类型的病菌。烯噗醇烯效噗多效建环噗醇强内吸、广谱、高效性杀菌剂，有防护和治 疗的双重作用，属于优秀杀菌剂。对多种作物的 白粉病、苹果、锈病、梨黑星病、黑粉病等多种 病菌均有良好的防治效果，抑菌活性优于三噗 酮。属于内吸、高效、广谱的杀菌剂，对稻瘟病、玉米小斑病、小麦根腐病、水稻恶苗病、小麦赤 霉病、菜豆炭疽病等多种病菌均有良好的抑菌活 性。有向顶作用，对谷类的分薨增加、株身抑制、抗倒伏作用显著。药效高、残留少，可茎叶喷洒 或土壤处理。具有植物生长调节作用，控制植株生长。多 效噗结构与烯效噗结构特别相似，因此，多效噗 与烯效口坐具有相似的性能。两者的区别在于多效 嗖结构中，三嗖环和苯环之间连接的C-C键都 是单键，而烯效哇存在c=c双键，这样三噗环 和苯环容易形成共辄效应。对于多效哇残留潜伏 期较长,植物生长调节作用和抑菌活性均比烯效 嗖差一些。可防治禾谷类、甜菜、果树、咖啡和葡萄等 作物的黑星病、白粉病和锈病等病菌。4第一章绪论结构式内吸、广谱杀菌剂，具有保护和治疗双重作 用，对半知菌、子囊菌和担子菌中多种真菌致病 的病害均有很好的防治效果。例如，对白粉病、菌核病、麦类锈病、水稻纺枯病、草坪立枯病、小麦纹枯病等多种病菌均有较好的作用。氟硅口坐Si-CH2-NzN4EtOH(1)CuL12(CH3COO)2(EtOH)2(2)CuL14CI2(3)ZnL12(SO4)n(4)ZnL14(H2O)2-2(NO3)-4EtOH(5)ZnL12CI2-L1(6)ZnL12Br2-L1(7)Co L14(H20)2-2(N03)-4EtOH(8)Co L12(CH3COO)2(MeOH)2(9)NiL14(H2O)2-2(NO3)-4EtOH(10)NiL12(CH3COO)2(EtOH)2(11)图2.2.1-1 11种烯效嗖配合物的制备路线Fig.2.2.1-1 Sy nth e tic ro ute s o f e le ve n co mple xe s b