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嘧啶衍生物是一类重要的杂环化合物,具有杀虫、杀菌、除草、抗病毒、抗癌、抗炎、抗细菌、抗氧化等广谱的生物活性,广泛应用于医药和农药等领域。将不同类型的具有生物活性的杂环基团引入嘧啶母体中,是发现具有广谱生物活性新先导结构化合物的有效方法之一。本论文在分析嘧啶衍生物的结构特点和活性信息的基础上,以植物真菌、虫害和病毒性病害为研究对象,设计合成了7类含酰胺、1,2,4-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,3,4-噻二唑、酰肼、吡唑酰胺和苯氧基的嘧啶类衍生物(见图1)。对目标化合物进行了结构表征和生物活性测定,将其中抗病毒活性较好的化合物进行了半抑制浓度(EC50)值的测定,并进行了初步的构效关系分析,结论如下:1.以氰基乙酰胺、盐酸乙脒和三氟乙酰乙酸乙酯为起始原料,通过设计合成了7个系列130个嘧啶衍生物,其中酰胺类化合物(I)21个、1,2,4-噁二唑嘧啶类化合物(II)4个、嘧啶酰肼类化合物(III)11个、吡唑嘧啶酰胺类化合物(IV)7个、1,3,4-噁二唑嘧啶硫醚类化合物(V)35个、1,3,4-噻二唑嘧啶硫醚类化合物(VI)25个和嘧啶氧醚类化合物(VII)27个,以上化合物结构都经过了核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外图谱、质谱和元素分析等手段得到了确证。2.对目标化合物V-26进行单晶培养和测试,结构分析表明:该化合物晶体属单斜晶系,空间群为P21/c,晶胞参数a=14.398(8)?,b=11.580(6)?,c=9.779(6)?,α=90°,β=103.407(8)°,γ=90°,μ=0.551 mm-1,V=1586.0(15)?3,Z=4,Dc=1.542 gcm-3,F(000)=752,T=293(2)K,1.45°<θ<25.99°,最终偏离因子R=0.0904,ωR=0.2207。3.采用生长速率法,以油菜菌核病菌(S.sclerotiorum)、马铃薯晚疫病菌(P.infestans)、水稻纹枯病(T.cucumeris)、小麦赤霉病菌(G.zeae)、辣椒枯萎病菌(F.oxysporum)和苹果腐烂菌(C.mandshurica)为测试对象,在50μg/m L浓度下对部分目标化合物进行了初步抑菌活性筛选,结果表明,大多数化合物对六种病菌具有一定的抑制活性,其中化合物I-1对辣椒枯萎病菌(F.oxysporum)和苹果腐烂菌(C.mandshurica)的抑制率为63.8%和71.3%,均优于对照药剂恶霉灵(58.40%and 57.30%);化合物I-16和I-17对马铃薯晚育(P.infestans)的抑制率为72.0%和59.0%;化合物I-17对油菜菌核(S.sclerotiorum)和水稻纹枯(T.cucumeris)的抑制率为66.7%和67.7%,与对照药剂恶霉灵(77.50%和68.20%)活性相当;化合物VII-3和VII-9油菜菌核病菌(S.sclerotiorum)、小麦赤霉病菌(G.zeae)、辣椒枯萎病菌(F.oxysporum)和苹果腐烂菌(C.mandshurica)的抑制率分别为(73.31%、74.62%、88.85%、83.53%)和(94.25%、78.23%、90.35%、82.90%),具有良好的抑制活性。采用浸叶法和喷雾法以粘虫(Prodenia litura)、斜纹夜蛾(Ostrinia furnacalis)、玉米螟(Pyrausta nubilalis)、红蜘蛛(Spider mite)、蚜虫(Aphis craccivora Koch)和褐飞虱(Nilaparvata lugens)为杀虫活性测试对象,在200μg/m L浓度下对目标化合物进行初步杀虫活性筛选,从测试结果看,部分化合物对六种害虫具有一定的杀虫活性,其中化合物化合物I-15和I-20对玉米螟(Pyrausta nubilalis)的致死率分别为98.3%和100%;化合物IV-4对蚜虫(Pyrausta nubilalis)的致死率为88.9%;化合物IV-2对褐飞虱(Nilaparvata lugens)的致死率为74.6%。采用半叶枯斑法,对目标1,3,4-噁二唑嘧啶类化合物和1,3,4-噻二唑嘧啶类化合物进行了抗烟草花叶病毒(TMV)活性测试,测试结果表明,在500μg/m L浓度下,大多数目标化合物对烟草花叶病毒(TMV)具有较好抑制活性,而两类化合物对TMV都具有较好的抗病毒活性,其中V-14、V-18、VI-5、VI-11和VI-18的EC50值分别为246.48μg/m L、290.98μg/m L、266.21μg/m L、287.05μg/m L和293.59μg/m L,略优于对照药剂宁南霉素的301.83μg/m L;化合物V-8、V-10、V-31、VI-11和VI-21的保护活性分别为62.05%、66.32%、62.03%、67.93%和63.86%,与宁南霉素(66.37%)相当。