新型含酰腙结构吡唑酰胺衍生物的设计合成及杀虫活性研究

本项目在前期研究的基础上，针对农经作物上稻飞虱、二化螟、稻纵卷叶螟、玉米螟、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、小菜蛾、蚜虫、棉铃虫等难以防治的重大害虫，以吡唑杂环为研究对象、"氯虫酰胺"为结构先导，引入活性酰腙结构，设计合成结构新颖的含酰腙结构的吡唑酰胺衍生物，筛选出具有高效杀虫活性、环境友好的新型吡唑衍生物，并进行定效关系研究及顺反异构体的分离制备。预期筛选出高杀虫活性化合物5-8个，发表SCI论文6篇，申请发明专利2-3份。

农业生产中虫害成灾频繁，传统农药的不科学使用，造成害虫的抗药性增强，农作物损失巨大，目前还缺乏高效的杀虫剂，有关农业害虫的防治仍是当前植物保护领域重大技术难题。因此，急需创制开发新型绿色高效药剂。本项目针对小菜蛾、褐飞虱、粘虫、玉米螟、棉铃虫等重大害虫，以“氯虫酰胺”为先导，开展新型杀虫剂的创制研究，取得了以下结果：1). 基于"氯虫酰胺"结构，引入酰腙，设计合成了系列含吡唑酰胺衍生物，杀虫活性测试发现，所合成的化合物对小菜蛾、棉铃虫、玉米螟、粘虫、甜菜夜蛾、尖音库蚊、斜纹夜蛾、褐飞虱、苜蓿蚜、玉米蚜等都具有很好的杀虫活性，具有高效、广谱的特点，如化合物I1，I2，I3，I4，I5，I6，I7，I21，I22，I25，I27 对小菜蛾的LC50分别为1.27，2.86，1.29，2.28，3.64，3.07，0.71，0.75，2.47，4.24，2.69 μg/mL; 2). 建立了具有良好预测能力的CoMFA模型，为该类化合物的进一步优化及合理设计提供了重要信息，在此基础上优化得到含酰腙的吡唑酰胺衍生物IIm，其对小菜蛾的IC50=0.62 mg/L；3). 系统地研究了活性化合物的作用方式及初步的作用机制，发现活性化合物I7具有较强的胃毒和拒食活性，通过透射电子显微镜观察研究发现，化合物I7对小菜蛾肌细胞超微结构有明显的破坏，进一步研究表明，I7是鱼尼丁受体抑制剂；4).系统研究了含酰腙结构吡唑酰胺顺反异构体的分离及相互转化的机理、条件及异构体间的活性差异，获得并解析了反式构型的酰腙衍生物的单晶结构；5) 对“氯虫酰胺”结构进行“简化”，设计合成了两个系列的含酰腙结构的酰胺衍生物，这部分化合物表现出良好的杀菌活性,杀虫活性较低；此外，在其结构中引入乙酰氨基及酰肼结构，获得了具有良好杀虫活性的吡唑酰胺衍生物；发现了部分结构新颖的哒嗪衍生物具有较好的杀虫活性。. 通过研究，合成了多个系列共171个新化合物，发现了近10个高活性化合物，在此基础上发表SCI收录论文8篇，申请国家发明专利4件（其中2件获得授权），参加本学科领域的国际国内会议5次，并作学术报告3次。在项目的资助下，项目负责人吴剑博士于2015年入选贵州省优秀青年科技人才。