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含氮五元杂环是新农药创制中一类非常重要的结构,在杀菌剂抗性行动委员会最新发布的杀菌剂清单中,220种常用杀菌剂里含有含氮五元杂环结构的杀菌剂有73种,占比33%,可见其在杀菌剂领域中扮演着重要的角色。噻唑和异噁唑都属于含氮的五元杂环,它们的衍生物有着广泛的生物活性,如抗菌、抗炎症、抗艾滋、抗癌等。为了获得农药先导化合物,本文以实验室前期合成的抗菌活性优异的1,2,3-三唑酰肼、苯腙骨架为模板,分别将噻唑和异噁唑环引入,替代其三唑环,合成了4个系列,共计72个含噻唑环和异噁唑环的杂环衍生物,其中68个为首次报道。化合物的抗菌活性测定表明,大部分化合物对植物病原菌有着良好的抑制活性,具体研究内容如下:基于实验室前期工作基础,引入噻唑和异噁唑两种含氮五元杂环设计了 4个系列化合物,其中A系列为噻唑酰肼结构衍生物;B系列化合物为噻唑苯腙类衍生物;C系列化合物为异噁唑酰肼结构衍生物;D系列化合物为异噁唑苯腙结构衍生物。采用1H-NMR、13C-NMR、MS和单晶X射线衍射技术验证了化合物的结构。采用菌丝生长速率法测定了化合物的抑制植物病原菌活性,结果显示,大部分化合物都有着良好的抑菌活性,其中A系列和C系列酰肼结构化合物活性高于B系列和D系列苯腙化合物。在所有化合物中,化合物A3对小麦赤霉病原菌(Fusarium graminearum)和油菜菌核病原菌(Sclerotinia sclerotiorum)的活性最好,对它们的EC50分别为0.58、0.40μg·mL-1;化合物A13对水稻纹枯病原菌(Rhizoctoniasolani)的活性最好,EC50达到了 0.22μg·mL-1,接近阳性对照戊唑醇,其EC50为0.19 μg·mL-1。采用温室盆栽实验,测定了化合物A3对油菜菌核病、番茄灰霉病以及小麦赤霉病的活体防效。在100 μg·mL-1浓度下,化合物A3对油菜菌核病防效为87.1%,对番茄灰霉病的防效为70.4%,对小麦赤霉病的防效为47.8%,活性略低于阳性对照戊唑醇。构效关系分析发现四个系列化合物有着相似的构效关系,与实验室前期工作中得到的构效关系规律一致。当邻噻唑苯环的R1为邻位取代的吸电子基,苯肼结构苯环的R2为对位取代的吸电子基团时,化合物有最好的抗菌活性。测定了 A系列化合物对小麦赤霉病原菌的EC50,通过3D-QSAR构建了构效关系模型。