基于π-π堆积作用的偶氮类新烟碱杀虫剂的创制研究

作用于烟碱乙酰胆碱受体（nAChR）的新烟碱类似物是近年来最成功的高效低毒杀虫剂，已经成为农药创制领域的重要热点内容。抗性的出现，蜜蜂毒性问题以及低鳞翅目害虫活性要求开发"超级新烟碱"解决这些问题。近年来新的作用机制的提出和复合物晶体结构的出现为基于靶标的分子设计提供了新的研究思路。本申请基于新发现的π-π堆积作用机制设计了系列偶氮新烟碱类化合物，旨在通过分子设计、虚拟筛选、有机合成、生物活性、分子对接和作用模式确认等研究，发现具有高活性的偶氮新烟碱类化合物，确认偶氮新烟碱的作用机制及不同化合物间活性差异的原因，为探寻烟碱乙酰胆碱受体结构信息和活性残基以及指导新的化合物的设计合成提供新的研究思路。

作用于烟碱乙酰胆碱受体（nAChR）的新烟碱杀虫剂是农药创制的热点领域。本项目基于π-π堆积作用机制，通过在新烟碱分子骨架中引入偶氮基团，系统进行了偶氮新烟碱类化合物的分子设计，结构衍生，活性评价及作用机制研究，顺利完成了项目的研究内容。创制了三类偶氮新烟碱化合物：偶氮新烟碱,双联偶氮新烟碱化合物和含光控偶氮苯基团的新烟碱化合物。合成了氚标记的吡虫啉类似物并用于新烟碱化合物作用机制研究，阐述新烟碱杀虫剂以及其它类杀虫剂的作用机制。发现了一类含光控偶氮基团的新烟碱化合物，其活性可以光控，离体、活体以及分子对接都证实了其光控活性差异，具有一定的创新性。同时进行了其他类新烟碱化合物的创制研究。本项目发现高活性化合物2个，其活性与商品化杀虫剂相当。在PNAS，JAFC等杂志发表论文6篇，申请中国及国际专利各1项。