噁唑烷类二氯乙酰基除草剂安全剂的合成、表征与活性研究

噁唑烷类二氯乙酰基除草剂安全剂的合成、表征与活性研究

张金艳[1]2001年在《恶唑烷类二氯乙酰基除草剂安全剂的合成、表征与活性研究》文中提出本文较详细地研究了除草剂安全剂Ⅰ∶3-二氯乙酰基-2,5-二甲基-2-乙基-1,3-恶唑烷和Ⅱ∶3-二氯乙酰基-2-甲基-2-乙基-1,3-恶唑烷的合成。选用廉价易得的环氧丙烷、氨水、碳酸氢铵合成了反应重要中间体异丙醇胺;选用易得的叁氯化磷、二氯乙酸为原料,N,N—二甲基甲酰胺作催化剂合成了重要原料二氯乙酰氯。分别用氢氧化钠和叁乙胺作缚酸剂,用异丙醇胺、乙醇胺、丁酮和二氯乙酰氯为原料合成了两种除草剂安全剂;并对两种安全剂采用正交实验设计,确定了较佳反应条件,对所合成产物进行了波谱表征;利用小杯法和玉米主根长法对两种安全剂进行了初步的生物活性测定。 本研究对以下内容进行了比较深入的研究:1.采用环氧丙烷、氨水、碳酸氢铵合成了反应重要中间体异丙醇胺,产率69.0%。2.采用叁氯化磷、二氯乙酸为原料,N,N—二甲基甲酰胺作催化剂合成了重要反应原料 二氯乙酰氯,产率60.8O。3.利用异丙醇胺、乙醇胺、丁酮和二氯乙酰氯为原料,分别合成了两种除草剂安全剂 Ⅰ∶3-二氯乙酰基-2,5-二甲基-2-乙基-1,3-恶唑烷和Ⅱ∶3-二氯乙酰基-2-甲基-2- 乙基-1,3-恶唑烷。 (1)以氢氧化钠为缚酸剂的合成方法中,采用叁因素叁水平正交实验设计,研究了两种 除草剂安全剂合成中反应温度、溶剂和搅拌时间等因素对产率的影响,得出了较佳 的反应条件。合成化合物Ⅰ的较佳的条件:四氯化碳作溶剂,氢氧化钠作缚酸剂, 反应温度-10~-5℃,搅拌时间1hr,产率62.2%;化合物Ⅱ的较佳反应条件:叁氯甲 烷作溶剂,氢氧化钠作缚酸剂,反应温度-4~4℃,搅拌时间1hr,产率78.6%。 (2)以叁乙胺为缚酸剂的合成方法中,采用二因素叁水平正交实验设计,研究了两种除 草剂安全剂合成中反应温度和搅拌时间等因素对产率的影响,得出了合成化合物Ⅰ 的较佳条件:苯作溶剂,反应温度1~10℃,搅拌时间3hr,产率47.3%;化合物Ⅱ 的较佳反应条件:苯作溶剂,反应温度l~10℃,搅拌时间0hr,产率68.3%。4.产品经熔点测定、薄层色谱(TLC)、紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振谱 (~1HNMR)、气相色谱—质谱(GC-MS)联机和元素分析表征。5.以小麦和玉米作指示植物,采用小杯法和玉米主根长法研究了所合成的两种除草剂 安全剂Ⅰ和Ⅱ对除草剂丁草胺和绿磺隆的解毒效果,通过对小麦株高、株鲜重,玉 米主根长、根鲜重、芽长、芽鲜重等指标的测定,得出如下结论:当丁草胺浓度为 5mg/kg、10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg时,安全剂Ⅰ和Ⅱ对小麦有较好的保护作用, 两种安全剂对小麦由丁草胺产生的伤害的保护率均可达60%~170%;当绿磺隆浓度 为1μg/kg时,安全剂Ⅰ和Ⅱ对玉米有较好的保护作用,两种安全剂对玉米由绿磺隆 产生的伤害的保护率均为60%~110%。结果证明:两种安全剂均有较好的生物活性, 都能较好地保护作物免遭除草剂丁草胺对小麦和绿磺隆对玉米的伤害。

付颖[2]2002年在《叁种潜在除草剂安全剂(二氯乙酰基恶唑烷)的合成、表征与活性研究》文中进行了进一步梳理本文较详细地研究了潜在除草剂安全剂Ⅰ:N-二氯乙酰基-3-甲基-2-正丙基-1-氧杂-4-氮杂-螺[4.5]癸烷,Ⅱ:N-二氯乙酰基-3,3-二甲基-1-氧杂-4-氮杂-螺[4.5]癸烷,Ⅲ:4,4-二甲基-3-二氯乙酰基-1,3—恶唑烷的合成、表征及生物活性测定。选用正丁醛、硝基乙烷合成了2-硝基-3-己醇,以铁粉和浓盐酸为还原剂将其还原为2-氨基-3-己醇;选用易得的叁氯化磷、二氯乙酸为原料,N,N—二甲基甲酰胺作催化剂合成了重要原料二氯乙酰氯。分别用氢氧化钠和叁乙胺作缚酸剂,用2-氨基-3-己醇、2-甲基-2-氨基丙醇、环己酮、多聚甲醛和二氯乙酰氯为原料合成了叁种潜在除草剂安全剂;并采用正交实验设计,确定了较佳反应条件;对所合成产物进行了结构表征;利用土培法测定玉米幼苗中GSH的含量,对叁种潜在的除草剂安全剂进行了初步的生物活性测定。 本研究对以下内容进行了比较深入的研究: 1.采用正丁醛、硝基乙烷合成了2-硝基-3-己醇。 2.采用还原铁粉为还原剂将2-硝基-3-己醇还原为2-氨基-3-己醇。 3.采用叁氯化磷、二氯乙酸为原料,N,N—二甲基甲酰胺作催化剂合成了重要反应原料二氯乙酰氯。 4.以氢氧化钠为缚酸剂,2-氨基-3-己醇、环己酮和二氯乙酰氯为原料,采用一步法合成化合物Ⅰ:N-二氯乙酰基-3-甲基-2-正丙基-1-氧杂-4-氮杂-螺[4.5]癸烷。采用叁因素叁水平正交实验设计,确定最佳反应条件。 5.以叁乙胺为缚酸剂,2-氨基-3-己醇、2-甲基-2-氨基丙醇、环己酮、多聚甲醛和二氯乙酰氯为原料,采用两步法合成化合物Ⅰ:N-二氯乙酰基-3-甲基-2-正丙基-1-氧杂-4-氮杂-螺[4.5]癸烷,Ⅱ:N-二氯乙酰基-3,3-二甲基-1-氧杂-4-氮杂-螺[4.5]癸烷,Ⅲ:4,4-二甲基-3-二氯乙酰基-1,3-恶唑烷。采用二因素叁水平正交实验设计,确定最佳反应条件。 6.产品经熔点测定、薄层色谱(TLC)、紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振谱('HNMR)和元素分析表征。 7.采用土培法,用不同浓度的以上合成的化合物浸种处理,在除草剂绿磺隆、普施特不同浓度时,测定玉米幼苗中GSH含量的变化。结果表明:本文所合成的叁种化合物在不同程度上均能减轻除草剂绿磺隆、普施特对作物的伤害。

曹先良[3]2009年在《二氯乙酰基恶唑烷类除草剂解毒剂效果的研究》文中指出为了解决目前长残效除草剂对后茬作物的药害问题,本试验选择了叁种有代表性的长残效除草剂乙草胺(acetochlor)、咪草烟(imazethapyr)和氟磺胺草醚(fomesafen),通过室内生物测定的方法,研究了除草剂解毒剂N-二氯乙酰基-2-甲基-1-氧杂-4-氮杂-螺[4.4]壬烷减轻除草剂对不同玉米和水稻品种残留药害的生物活性。同时,研究了该除草剂解毒剂对玉米幼苗中ALS酶和GSH含量的影响,对除草剂解毒剂的解毒机制进行了初步探索。试验结果如下:1、以水稻为指示植物,以除草剂解毒剂N-二氯乙酰基-2-甲基-1-氧杂-4-氮杂-螺[4.4]壬烷浓度分别为0、2、5、8、10mg/kg进行浸种处理,乙草胺浓度分别为0.05、0.2、0.5mg/kg,土培法放置26℃、75%人工加湿气候箱培养10d后,测水稻幼苗的株高、株鲜重、根长和根鲜重等生理指标。试验结果表明:用该除草剂解毒剂进行浸种处理后,可较好的使水稻免受除草剂乙草胺的药害,该解毒剂的浓度为8mg/kg时,对水稻的保护效果最好。2、以玉米为指示植物,除草剂解毒剂N-二氯乙酰基-2-甲基-1-氧杂-4-氮杂-螺[4.4]壬烷浓度分别为0、2、5、8、10 mg/ kg进行浸种处理,研究了其对除草剂乙草胺浓度分别10、20、40mg/ kg的解毒效果;在除草剂解毒剂浓度分别为0、2、5、8、10mg/ kg和0、1、2、5、10 mg/ kg进行浸种处理,分别研究了对氟磺胺草醚(浓度分别为0、2、5、10mg/ kg)和咪草烟(浓度分别为0、50、100、200μg/ kg)的解毒效果。采用土培法,将各处理放置26℃人工气候箱培养,6d后,测玉米幼苗的主根长、根鲜重等生理指标。试验结果表明:除草剂解毒剂可较好的使玉米免受除草剂的药害。该解毒剂的浓度为8mg/kg时,对玉米免受乙草胺、氟磺胺草醚伤害的保护效果最好;解毒剂的浓度为5mg/kg时,对玉米免受咪草烟伤害的保护效果最好。3、在试验中发现,乙草胺浓度较低时,对龙粳14和合江19水稻品种都有一定的促进作用,氟磺胺草醚对垦玉6和四单19玉米品种均有一定的促进作用。在乙草胺的残留量为0.05mg/kg时,对两个品种的水稻开始产生抑制作用。当残留量大于此临界浓度时,后茬不可以种水稻;乙草胺的残留量为5mg/kg、咪草烟的残留量为5μg/kg和氟磺胺草醚的残留量为0.5mg/kg时,分别对玉米开始产生抑制作用,当残留量大于此临界浓度时,后茬不可以种植玉米。4、除草剂解毒剂N-二氯乙酰基-2-甲基-1-氧杂-4-氮杂-螺[4.4]壬烷对玉米幼苗中的ALS酶和GSH含量的影响。随着咪草烟浓度的增加,玉米中ALS和GSH的含量明显下降。当加入该除草剂解毒剂后均能增加玉米幼苗中的ALS和GSH的含量。并且在咪草烟浓度分别为50μg/ kg、100μg/ kg、200μg/ kg时,5mg/kg除草剂解毒剂对玉米幼苗中ALS的活性由对照的97.3%、94.2%、84.2%恢复为对照的140.2%、137.1%、118.7%;玉米幼苗中GSH含量分别由对照的98.2%、96.9%、91.1%恢复到对照的104.6%、109.3%、106.5%。解毒剂对提高ALS活性的影响明显好于对GSH含量的影响。

付颖, 付宏刚, 叶非, 杨蕾, 李海涛[4]2008年在《3-二氯乙酰基-2,5-二甲基-2-正丙基-1,3-恶唑烷的合成工艺研究》文中认为为了探索合成N-二氯乙酰基恶唑烷类除草剂安全剂的合成工艺,合成了3-二氯乙酰基-2,5-二甲基-2-正丙基-1,3-恶唑烷。以异丙醇胺、2-戊酮和二氯乙酰氯为原料,以氢氧化钠水溶液为缚酸剂,合成了标题化合物。采用红外光谱、核磁共振谱和元素分析对产品进行了结构表征。研究了合成过程中溶剂、反应温度、搅拌时间、摩尔比及缚酸剂对产物产率的影响,确定了合成标题化合物的较优反应条件为:以氢氧化钠为缚酸剂,叁氯甲烷作溶剂,反应温度3~8℃,搅拌时间2h,异丙醇胺与2-戊酮的摩尔比为1:1.3,产率为50.0%。本方法原料价廉易得、路线简单、反应条件温和,适于工业化制备目标产物。

李颖娇, 陶波, 刘玉琛, 霍丹丹[5]2013年在《N-二氯乙酰基-2,2,4,5-四甲基-1,3-恶唑烷的制备及其生物活性的研究》文中认为选用硝基乙烷与乙醛反应,合成了3-硝基-2-丁醇,产率为62.3%,用铁粉和浓HCl还原得到3-氨基-2-丁醇,产率为74.13%。以叁乙胺为缚酸剂,以3-氨基-2-丁醇、丙酮和二氯乙酰氯为原料,合成了潜在除草剂安全剂N-二氯乙酰基-2,2,4,5-四甲基-1,3-恶唑烷,探讨了反应温度、溶剂极性以及反应时间对产率的影响。最优条件是甲苯作溶剂,反应温度为0~5℃,搅拌时间2h,产率为83.29%。对其结构进行了红外和1H NMR和13C NMR表征。初步的生物测定实验表明,标题化合物能在一定程度上缓解乙草胺对玉米的药害。

付颖, 陈文更, 侯玉文, 王滨, 赵李霞[6]2016年在《苯氧乙酰基恶唑烷类化合物的一锅法合成及生物活性》文中认为[目的]为了进一步发现更广谱的安全剂,本文设计了一系列苯氧乙酰基恶唑烷衍生物,并进行了生物活性研究。[方法]苯氧乙酰基恶唑烷类化合物是通过邻氨基醇与醛或酮脱水环合成1,3-恶唑烷,进而与苯氧乙酰氯发生酰基化反应得到标题化合物。本文合成的合物经IR,~1H NMR,~(13)C NMR,ESI-MS和元素分析等手段进行结构表征。其中化合物4a还通过单晶进行结构表征。[结果]初步生物活性测试表明,合成的所有化合物能在一定程度上保护大豆免受苯氧乙酸类除草剂2,4-D丁酯的药害。

李颖娇, 陶波, 刘玉琛[7]2013年在《N-二氯乙酰基恶唑烷类衍生物的合成及生物活性》文中研究表明首先,选用硝基烷与醛反应,合成了4-硝基-3-己醇,3-硝基-4-庚醇及2-硝基-1-苯基丙醇,经铁粉还原得到4-氨基-3-己醇、3-氨基-4-庚醇及2-氨基-1-苯基丙醇。然后,以叁乙胺为缚酸剂,以氨基醇、酮(或醛)和二氯乙酰氯为原料,合成了6个二氯乙酰基口恶唑烷类潜在的除草剂安全剂,分别为N-二氯乙酰基-2,2,4-叁甲基-1,3-口恶唑烷、N-二氯乙酰基-4-甲基-2-丙基-1,3-口恶唑烷、N-二氯乙酰基-3-甲基-1-氧杂-4-氮杂螺[4.5]癸烷、N-二氯乙酰基-2,3-二乙基-1-氧杂-4-氮杂螺[4.5]癸烷、N-二氯乙酰基-3-乙基-2-丙基-1-氧杂-4-氮杂螺[4.5]癸烷及N-二氯乙酰基-3-甲基-2-苯基-1-氧杂-4-氮杂螺[4.5]癸烷,产率分别为54.58%、74.39%、53%、79%、88.52%及66.72%。产物结构进行了红外光谱、1HNMR、13CNMR及元素分析表征;并对Ⅲc物质进行了单晶结构解析。初步的生物测定实验表明,在每kg土含10 mg乙草胺的毒土中,化合物Ⅲc浸种浓度为50μmol/L时玉米株高恢复率达81.92%。

赵青山, 付颖, 赵李霞, 齐勋, 叶非[8]2018年在《恶唑烷类安全剂的叁维定量构效关系研究》文中指出针对25个恶唑烷类化合物,以玉米根部GST活性为衡量标准,运用叁维定量构效关系中的比较分子力场分析(CoMFA)和比较分子相似性指数分析(CoMSIA)两种方法进行研究;应用20个化合物作为训练集,分别建立相应的模型,并对其进行结构和活性关系的分析。CoMFA模型的交叉验证系数q2为0.647,非交叉验证系数r2为0.999;CoMSIA模型交叉验证系数q2为0.527,非交叉验证系数r2为0.949。使用训练集以外的5个化合物进行了验证,两种模型预测值与实测值偏差较小,都显示出了较好的预测性和稳定性。研究结果可为设计新的恶唑烷类潜在的除草剂安全剂提供可靠信息。

参考文献:

[1]. 恶唑烷类二氯乙酰基除草剂安全剂的合成、表征与活性研究[D]. 张金艳. 东北农业大学. 2001

[2]. 叁种潜在除草剂安全剂(二氯乙酰基恶唑烷)的合成、表征与活性研究[D]. 付颖. 东北农业大学. 2002

[3]. 二氯乙酰基恶唑烷类除草剂解毒剂效果的研究[D]. 曹先良. 黑龙江八一农垦大学. 2009

[4]. 3-二氯乙酰基-2,5-二甲基-2-正丙基-1,3-恶唑烷的合成工艺研究[J]. 付颖, 付宏刚, 叶非, 杨蕾, 李海涛. 高校化学工程学报. 2008

[5]. N-二氯乙酰基-2,2,4,5-四甲基-1,3-恶唑烷的制备及其生物活性的研究[J]. 李颖娇, 陶波, 刘玉琛, 霍丹丹. 化学工程师. 2013

[6]. 苯氧乙酰基恶唑烷类化合物的一锅法合成及生物活性[C]. 付颖, 陈文更, 侯玉文, 王滨, 赵李霞. 中国化工学会农药专业委员会第十七届年会论文集. 2016

[7]. N-二氯乙酰基恶唑烷类衍生物的合成及生物活性[J]. 李颖娇, 陶波, 刘玉琛. 精细化工. 2013

[8]. 恶唑烷类安全剂的叁维定量构效关系研究[J]. 赵青山, 付颖, 赵李霞, 齐勋, 叶非. 植物保护. 2018

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