根结线虫作为危害最严重的植物寄生性线虫之一,每年都会给农作物造成巨大的经济损失,其防治也是世界性的难题。与杀菌剂和杀虫剂相比,杀线虫剂的发展相对较慢,品种也较少。加之近年来农业种植模式的调整,根结线虫病的发生愈发严重,因而新型杀线虫剂的研发也受到越来越多科研人员的关注。本课题基于农药分子结构优化策略,以南方根结线虫为靶标,设计合成了2个类型30个目标化合物以及9个中间体,其结构均经过~1H NMR、13C NMR和HRMS表征确证,并对目标化合物进行了生物活性测试。第一部分以杀线虫剂tioxazafen为先导,设计合成了3-苯基-5-吡啶基-1,2,4-噁二唑衍生物共18个,测定其对南方根结线虫2龄幼虫和小菜蛾2-3龄幼虫的杀虫活性,并探讨其构效关系。部分目标化合物在200 mg/L浓度下对南方根结线虫有较好的抑制活性,其中化合物11、13、14和17对线虫的抑制率达到90%以上,化合物1、4对线虫的抑制率达到100%,并对6种化合物的LC50值进行了测定。杀线虫活性测定结果显示,噁二唑环5’-位与吡啶环2-位相连时的毒杀活性要优于其与吡啶环3-位相连时的活性;单取代基的取代位点在吡啶环的6-位时,杀线虫活性高于相同取代基在其它位点取代的活性;相较于供电子基团,吸电子基团对于化合物杀线虫活性的提升更为有利,且取代位点对化合物杀线虫活性的影响要大于取代基本身电子效应的影响。另外,在对目标化合物生物活性广谱性的探索中还发现,化合物在对南方根结线虫有良好抑制活性的同时,对小菜蛾幼虫也具有一定程度的抑制活性,其中化合物1、13、14在250 mg/L浓度下对小菜蛾的抑制活性分别达到64%、48%、48%,明显优于tioxazafen（6.7%）,有望进一步优化以发现同时具有高杀线虫活性和杀虫活性的化合物。第二部分以天然产物waltherione A为先导,利用“中间体衍生化方法”,经七步反应,设计合成了waltherione A类似物共12个,并在本课题组前期工作的基础上进一步研究其构效关系。在对合成路线的优化方面取得了一定的技术创新:第一步反应中,通过改变反应底物,取消了对价格昂贵的Grubbs’催化剂的使用,不仅降低了成本,还使产物收率相较于文献提高了20%以上;第六步反应中,在文献实验方案的基础上,通过严格控制反应条件,使产物收率相较于文献提高了超过40%,有利于后续反应的进行。杀线虫活性测试结果表明,5,8-环氧苯并环庚酮（醇）的结构单独存在时不能有效地提高化合物对南方根结线虫的抑制活性,而当其经亲核加成反应变为取代醇时,化合物的活性有一定程度的提高,且含有芳香烃结构的取代基更有利于活性的提高。另外,化合物A-12活性（69.7%）相较于其它化合物提升幅度更大,表明同时包含芳香烃和脂肪烃的取代基可能更利于活性的提升,值得进一步探索。