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多篇美国专利表明N-硝基芳胺,特别是N-硝基三卤代苯胺类化合物具有抑菌、除草和植物生长调节活性。芳氧乙酸类除草剂是一类已经商品化的低毒农药。为了寻找结构新颖且环境友好的绿色农药,本文首次合成了 N-硝基-2,4,6-三氟苯胺,并测定了其抑菌、除草和植物生长调节活性;利用活性亚结构拼接原理首次将N-硝基芳胺与2-芳氧基乙酸通过酰胺键连接在一起,得到了5个酰胺氮原子上带有硝基结构的芳氧基乙酰胺类化合物以及2个不含有N-NO2结构的芳氧基乙酰胺类化合物,并对其进行了除草活性和植物生长调节活性研究。目标化合物的结构通式为: 本文主要从合成及生物活性两个方面研究。 目标化合物的合成及表征:以2,4,6-三氟苯胺和硝酸为原料制备苯胺硝酸盐,再以乙酸酐为脱水剂合成N-硝基-2,4,6-三氟苯胺;以2位或4位取代苯胺为原料,利用HBr-H2O2-H2O溴化体系制备2,4,6-三取代苯胺,再以乙酰硝酸酯为硝化试剂硝化三取代苯胺,得到8种N-硝基芳胺,最后经过酰化反应得到了目标化合物。目标化合物的结构通过IR、1H NMR和13C NMR进行表征。 目标化合物的生物活性研究:采用平皿法NY/T1156.2-2006对N-硝基三卤代苯胺进行了初步的除草、植物生长调节和抑菌活性测试;对 N-芳基-2-芳氧基-N-硝基乙酰胺类化合物和 N-芳基-2-芳氧基乙酰胺类化合物进行了初步的除草和植物生长调节活性测试。 生物活性测试结果表明:在10 mg/L药剂浓度下,N-硝基-2,4,6-三氟苯胺对水稻根生长的促进作用能够达到 A级水平。在测试浓度下,N-芳基-2-芳氧基-N-硝基乙酰胺对双子叶植物和单子叶杂草的抑制作用十分明显。N-(2,6-二溴-4-氯苯基)-2-(2,6-二氯苯氧基)-N-硝基乙酰胺对苋菜的根的IC50值为0.79 mg/L,对苏丹草的根的IC50值为0.44 mg/L,与商品化的除草剂2,4-二氯苯氧乙酸的除草活性相当。可以将 N-芳基-2-芳氧基-N-硝基乙酰胺作为先导化合物对其结构进行优化,对研究具有除草活性和植物生长调节活性的结构新颖的新型农药具有指导价值。 最后,本研究将目标化合物分别与ALS酶进行对接,发现具有N-硝基结构的化合物的两个苯环之间的氧原子、氮原子和硝基可以与Arg377、Ser653形成3个氢键,同时分子中2,4-二氯苯氧基中的苯环可以和Trp574形成π-π共轭,推测具有N-硝基结构的目标化合物除草机理很有可能是整个分子与ALS酶结合发挥作用。