《新型抑制PPO型除草劑的設計、合成與構效關係的研究》是依託南開大學，由朱有全擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型抑制PPO型除草劑的設計、合成與構效關係的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱有全
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
抑制PPO型除草劑是近年來發展較快的高效除草劑品種之一，但選擇性較差、容易發生藥害的缺點制約了其市場的套用。在本申請項目的前期研究工作中，我們運用計算機輔助藥物分子設計技術分別建立了苯並噁嗪四唑啉酮、苯並噁嗪吡嗪酮兩類化合物與PPO的結合模型，設計合成了苯並噁嗪四唑啉酮、苯並噁嗪吡嗪酮兩類氮雜環化合物。初步生測結果顯示，引入不同的基團可以調節苯並噁嗪四唑啉酮該類化合物的除草譜，部分苯並噁嗪四唑啉酮化合物在每畝12.5克劑量下，可完全防除油菜、莧菜和稗草；部分化合物在每畝1克劑量下，可完全防除莧菜。因此本申請項目擬在上述研究基礎上，在詳細分析建立的授受模型基礎上，進一步考察苯並噁嗪四唑啉酮、苯並噁嗪吡嗪酮兩類化合物取代基、連線子、中心雜環等對除草活性的影響並進行藥物分子合理設計及篩選研究，有望獲得新型高效、低毒具有自主智慧財產權和套用前景的PPO 抑制劑先導化合物或除草劑候選品種。
結題摘要
作用於原卟啉原氧化酶（PPO）的除草劑就是以葉綠體為最終作用位點的一類除草劑，因該類除草劑具有低抗性（大公司一直熱衷於開發新型PPO抑制型除草劑的一個重要原因）、用量低、對雜草作用迅速、在環境中不易積累以及對哺乳動物毒性低的特徵，使其成為新除草劑開發的一個重要領域，並且成為近年來發展最快的除草劑品種之一，但是這類除草劑選擇性差，容易發生藥害的缺點制約了其市場的套用，如何研究出新型高活性、高選擇性的以PPO為靶標的除草劑產品是一個具有挑戰性的課題。本課題研究內容共分五部分： 第一、含苯並噁嗪酮結構衍生物的構效關係研究 在本部分中主要研究了苯並噁嗪酮四唑酮和苯並噁嗪酮三酮兩類化合物的除草活性與構效關係。發現了許多化合物具有很好的除草活性或顯示出對對羥基苯基丙酮酸雙氧化酶優異抑制活性的先導化合物，為進一步開發這兩類除草劑奠定了堅實基礎。基於上述工作，共申請了3項專利，其中一項獲得授權；對苯並噁嗪酮三酮類化合物的研究工作，發表在農藥學科頂級刊物Pest Management Science上（2017, DOI:10.1002/ps.4739）。 第二、氰基丙烯酸酯和醯胺類化合物的除草活性研究 通過該項研究發現部分化合物在6.25克每畝的條件下，對油菜的抑制率仍然能到達100%。同時也發現許多化合物具有很好的抗稻瘟病的作用。該部分工作申請了三項專利，獲得授權一項。 第三、 新型PPO抑制劑或抑制劑的中間體的合成研究 為進一步拓寬化合物類型，增加研究品種，對一些新型中間體化合物合成方法進行了探索，取得了良好的研究結果，並發表在JOC（2017, 82(16), 8598-8603）、Organic Chemistry Frontiers(2016, 3(8), 971-974)、EJOC （2017, 2017(4), 806-811）等雜誌上。 第四、 新型含4-取代-1,3-環戊二酮結構的三酮類化合物的合成與除草活性研究 在本部分研究了該類化合物的構效關係，相關工作發表在《有機化學》上。
