新型吡唑磺胺及硫醚衍生物的设计、合成及生物活性评价

植物致病真菌引起的作物病害导致全球每年作物减产约20%,严重威胁粮食安全。其中灰霉病菌可对上千种植物产生危害,对作物造成巨大的经济损失,被列为世界第二大危寻找更多险植物病原真菌;核盘菌引起的油菜菌核病导致中国油菜籽每年减产约10-80%。现有杀菌剂存在剂型老化、新剂型短VP-16作用缺、原创性靶标少、真菌抗药性加剧等实际问题。因此,在我国农业发展面临减碳、农药减量增效的双重压力下,除了改进现有抗真菌剂的使用方式和发现应对抗性真菌病原体的新技术之外,发现原创性骨架和新的分子靶标,创制高效低风险小分子杀菌剂具有重要的理论与实践意义。本文借鉴药物活性片段拼接的方法对吡唑进行修饰。通过引入不同活性片段设计合成了40个含吡唑基团的磺酰胺类衍生物(A工作,第二章)和20个含吡唑基团的噁二唑/噻二唑硫醚类衍生物(B工作,第三章),并通过核磁共振氢谱、碳谱、X单晶衍射等手段对化合物的结构进行了表征,通过体外抗真菌实验、离体实验、扫描电镜、透射电镜等实验对目标化合物进行抗真菌活性评价。在A工作中,我们通过在吡唑胺结构上引入磺胺这类活性药效片段的方法设计合成了一系列吡唑磺酰胺类衍生物,并评价了它们对10种植物病原真菌的抗真菌活性。生物测定结果显示,大多数目标化合物展示出优良的体外抗真菌活性,特别是化合物C25(EC_(50)=0.246 mg/L)对油菜核盘菌的抑制效果优于市售药物啶酰菌胺(EC_(50)=1.826 mg/L),化合物C22(EC_(50)=0.567 mg/L)对灰霉菌的抑制效果优于啶酰菌胺(EC_(50)=1.672 mg/L)。同时化合物C22对苹果腐烂菌、peripheral pathology油菜核盘菌、绿色木霉菌等8种植物病原菌都具有优良的抑制效果并且都优于啶酰菌胺。因此,这类化合物可以作为潜在的广谱抗真菌剂进一步研究。B工作中对吡唑胺结构的优化方法是在吡唑环的4号位引入噁二唑/噻二唑杂环并设计合成了20个含吡唑基团的噁二唑/噻二唑硫醚类衍生物,并测试了它们对10种农业病原真菌的抗真菌活性。其中化合物E14(EC_(50)=0.783 mg/L)对油菜核盘菌的抑制效果优于啶酰菌胺(EC_(50)=1.826 mg/L),此外化合物E8(EC_(50)=1.892 mg/L)对苹果腐烂菌的抑制效果优于啶酰菌胺(EC_(50)=18.755 mg/L)。实验结果表明在引入噻二唑杂环后化合物的抗真菌活性得到了很大的提升,因此不同类型杂环的引入可以作为对化合物结构修饰的一种有效手段。综上所述,论文合成了两个系列共60个化合物,其中大多数磺胺以及噻二唑类化合物都具有良好的抗真菌活性。这类结构为寻找新的杀菌剂提供了新化学实体。