基于植物次生物质Fraxinellone为先导的结构优化、杀虫活性及构效关系研究

在长期的进化过程中，植物为了生存产生许多次生代谢产物以防御昆虫及其它草食动物的为害。目前，从中发现具杀虫活性的化合物并以其为先导进行结构优化已成为新农药创制研究的重要途径之一。.本申请拟以具杀虫活性的植物次生物质梣酮（Fraxinellone）为先导化合物，在其A环的环内双键、碳6位亚甲基、碳7位甲基及B环的五元内酯环等位置上进行结构修饰，合成系列衍生物，并结合生物活性进行三维定量构效关系研究。从而弄清楚梣酮A环上的环内双键、碳6位亚甲基、碳7位甲基等官能团对生物活性的影响；证实梣酮B环上的五元内酯环对其保持杀虫活性的必要性；明确梣酮类衍生物的结构与杀虫活性之间的三维定量构效关系，初步构建出其具杀虫活性的理想结构模型，并找到高杀虫活性的梣酮类衍生物，为今后开发利用梣酮类化合物提供理论依据。

基于梣酮为先导化合物，建立采用不同的化学试剂可以区域专一性地制备梣酮醛与梣酮酮两种关键异构体的新方法。并发现用Red-Al试剂还原梣酮的产物种类及量的多少与Red-Al试剂和梣酮的摩尔当量比密切相关。同时通过对其A及B环结构改造，发现了具有较好杀虫活性的梣酮类衍生物，尤其是其腙类化合物在拒食及毒杀方面都表现出高活性；构效关系表明内酯环B对梣酮类化合物保持杀虫活性是必须的，内酯环环上的氧原子被硫原子替换，杀虫活性降低。同时研究了胆固醇、吲哚、胡椒碱、黄柏酮等化合物为先导的结构优化，发现了具有较好杀虫活性的化合物。 尤其发现了具有低毒高麻醉活性的胡椒碱类化合物。上述研究结果相继发表在农药学权威刊物Journal of Agricultural & Food Chemistry(5-Year IF：3.3,4篇)、重要刊物 Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters(5-Year IF：2.4，5篇)、Scientific Reports(5-Year IF：5.6)、RSC Advances(5-Year IF：3.8)等12篇SCI论文上，获批梣酮及胡椒碱类化合物杀虫活性的国家发明专利2项，这为下一步结构优化梣酮及其它植物次生代谢产物并获得杀虫活性更高的衍生物提供了理论基础。