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植物激活剂作为一类新型的绿色农药,在生产实践中常与杀虫剂或杀菌剂复配使用。为寻找具有潜在诱导抗病活性的杀菌剂,利用农药前药的原理,本论文将具有诱导抗病活性的活性亚结构单元3,4-二氯异噻唑、1,2,3-噻二唑杂环与高活性的Strobilurins、丙烯酰胺吗啉、三唑及咪唑杀菌剂先导结构相结合,本论文设计合成了4个系列共99个新型目标分子。所有的目标分子化学结构均经过NMR、HRMS或元素分析表征,每个系列均培养了代表性化合物的单晶,并经X-射线单晶衍射分析确证其化学结构。对所有目标分子均进行系统的杀菌活性筛选和抗烟草花叶病毒(TMV)活性评价。设计合成了47个基于3,4-二氯异噻唑、1,2,3-噻二唑和噻唑哌啶与Strobilurins相结合的系列Ⅰ化合物。杀菌活性筛选结果发现:化合物I-1、I-4、I-6、I-7、I-10、I-12、I-27和I-29表现出广谱的杀菌活性,尤其是I-12对油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)和马铃薯晚疫病菌(Phytophthora infestans(Mont)de Bary)的EC50分别为0.07和0.49μg/mL,与对照药嘧菌酯相当;I-27对小麦赤霉病菌(Gibberella zeae)、油菜菌核病菌(S.sclerotiorum)和禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)的EC50分别为2.68、0.44和0.01μg/mL,显著优于对照药嘧菌酯。田间实验验证,化合物I-12和I-27对黄瓜白粉病(Sphaerotheca fuliginea)的防效显著高于嘧菌酯和肟菌酯;I-12和I-27对黄瓜霜霉病(Pseudoperponspora cubensis)的防效与吡唑醚菌酯相当,显著高于肟菌酯。诱导抗病活性评估发现:化合物I-12在100μg/mL时,展现79%的诱导烟草抗TMV的活性,与阳性对照宁南霉素和TDL相当。设计合成了14个基于3,4-二氯异噻唑、1,2,3-噻二唑及噻唑基与丙烯酰胺吗啉相结合的系列Ⅱ化合物。杀菌活性筛选发现:系列Ⅱ的抑菌活性相对较低。仅化合物II-1,在100μg/mL时,对黄瓜霜霉病菌(P.cubensis)的抑制活性达100%,与烯酰吗啉和丁吡吗啉活性相当;在相同浓度下,化合物II-1也显示了60%的诱导烟草抗TMV的活性,与阳性对照TDL相当。设计合成了9个基于3,4-二氯异噻唑、1,2,3-噻二唑基与三唑相结合的系列Ⅲ化合物。杀菌活性筛选发现:系列Ⅲ大部分化合物表现出很好的离体杀菌效果,尤其是III-2对黄瓜灰霉病菌(Botrytis cinerea)、禾谷丝核病菌(R.cerealis)和苹果轮纹病菌(Physalospora piricola)的EC50值分别为6.98、2.73和3.07μg/mL,活性明显优于阳性对照粉唑醇。抗烟草花叶病毒活性评估发现:在100μg/mL下,III-2钝化TMV的活性达81%,与阳性对照药病毒唑相当;诱导烟草抗TMV的活性达61%,与阳性对照药TDL和异噻菌胺相当。设计合成了15个基于3,4-二氯异噻唑环与咪唑相结合的系列Ⅳ化合物。系列Ⅳ分子采用新的分子设计和创制模式,首先以抑霉唑为先导确定目标分子骨架,运用分子对接优化设计,合成预期具有高活性的化合物,接着生物活性筛选及靶标验证。生物活性筛选发现:与阳性对照药噻康唑和抑霉唑相比,化合物IV-R-7、IV-R-11、IV-R-12和IV-S-11均表现出广谱、高效的杀菌活性;其中,IV-R-7对禾谷丝核菌(R.cerealis)的EC50值低至0.02μg/mL;IV-S-11在100μg/mL下,完全抑制黄瓜灰霉病菌(B.cinerea),与抑霉唑和噻康唑相当;此外IV-S-1在1.56μg/mL时,抑制黄瓜霜霉病菌(P.cubensis)的活性高达90%,而抑霉唑和噻康唑仅为10%。初步作用机制研究方面,基于Q-PCR检测和电镜观察发现,IV-R-12通过抑制BcCYP51(反馈调节基因)基因表达系统干扰细胞壁形成,类似于噻康唑和抑霉唑的作用模式。所有的生物活性结果验证了系列Ⅳ的分子设计模式具有效率,为新农药的创制提供了新的设计思维。本论文的研究结果为设计合成具有诱导抗病活性的杀菌剂提供了理论指导,对农药减量施用具有重要意义。