喹唑啉-4(3H)-酮是一种重要的苯并嘧啶类化合物，其衍生物具有诸多的生理和药理活性，在新型医药与农药分子创制领域中有着广泛的应用。喹唑啉-4(3H)-酮及其衍生物具备分子骨架新颖、结构多样、可修饰性强、对非靶标生物低毒、对环境友好等特点。基于喹唑啉-4(3H)-酮活性分子进行结构修饰和改造，可以在保有先导分子优越物化性质的同时，大大提高其生物活性。吡啶盐结构包含由通过共价键而连接的亲水和疏水两个部分，除了具有稳定性好、耐热、耐光、耐强酸和耐强碱的化学性质外，还有优良的渗透、乳化、抗静电等物理性能。为寻找具有优良特性的新型杀菌剂，本文将吡啶盐结构引入喹唑啉-4(3H)-酮骨架的3号位，设计并合成了5个含吡啶盐结构的喹唑啉-4(3H)-酮类化合物。其合成以取代邻氨基苯甲酸甲酯为起始原料，与甲酰胺环化得到喹唑啉-4(3H)-酮类化合物，随后与二溴乙烷和甲醛发生亲核反应得到相应的卤代物，最后与吡啶反应得到含吡啶盐结构的喹唑啉-4(3H)-酮类化合物。所得目标分子的结构通过红外光谱、核磁共振氢谱和核磁共振碳谱进行了确证。同时，测定了目标分子对水稻细菌性条斑病菌、水稻纹枯病菌和番茄灰霉病菌的抑制活性。抑菌测试结果表明，相较于对水稻纹枯病菌和番茄灰霉病菌的抑菌活性，目标分子对水稻细菌性条斑病菌具有较好的选择抑制活性。其中，在药剂质量浓度为50 μg/mL时，化合物4a、4d和7a对水稻细菌性条斑病菌的抑制率分别达到46.43%、50.47%和46.64%，优于对照药剂噻菌酮(41.10%)。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 2
引言 2
1 材料与方法 3
1.1 实验仪器与试剂 3
1.2 目标化合物的合成路线 4
1.3 目标化合物的合成步骤 5
1.3.1 喹唑啉4(3H)酮类化合物的合成 5
1.3.2 3溴乙基喹唑啉4(3H)酮类化合物的合成 5
1.3.3 3羟甲基喹唑啉4(3H)酮类化合物的合成 5
1.3.4 3氯甲基喹唑啉4(3H)酮类化合物的合成 5
1.3.5 目标化合物的合成 5
1 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072^ 
.4 抗真菌活性测定方法 5
1.5 抗细菌活性测定方法 6
2 结果与分析 6
2.1 目标化合物的波谱数据 6
2.1.1 1(2(4氧代喹唑啉3(4H)基)乙基)1溴化吡啶盐(4a) 6
2.1.2 1(2(8甲基4氧代喹唑啉3(4H)基)乙基)1溴化吡啶盐(4b) 7
2.1.3 1(2(6氯4氧代喹唑啉3(4H)基)乙基)1溴化吡啶盐(4c) 7
2.1.4 1(2(6,7二甲氧基4氧代喹唑啉3(4H)基)乙基)1溴化吡啶盐(4d) 7
2.1.5 1((6氯4氧代喹唑啉3(4H)基)甲基)1氯化吡啶盐(7a) 8
2.2 目标化合物波谱数据分析 8
2.3 抗真菌活性 10
2.4 抗细菌活性 11
3 结论 11
致谢 11
参考文献 12
含吡啶盐结构的喹唑啉4(3H)酮类化合物的 合成与生物活性研究
引言
世界人口的急剧增长和生态环境的持续恶化导致了可用耕地面积逐渐缩小，人民温饱问题成了各国需解决的首要难题。对于病虫害的预防和治理、粮食品质和产量的保证，农药都起到了不容小觑的作用。通过众多科研工作者的不懈努力与探索，化学农药的开发与大面积推广应用已取得了具有跨时代意义的发展。虽然有害生物种群不断发生着演替变迁，农药的滥用使得抗药性产生和飞速发展，导致化学农药面临新的冲击，但化学农药依然是控制有害生物的主要手段之一。传统农药的使用已经造成了一定的环境危害，影响了人们的生产与生活，随着人们环保意识的加强，化学农药对环境的影响、农药对其他动植物的危害和如何降低其不良作用已经成为众多科研工作者新的研究方向。新型绿色农药也逐渐被大众所期待。因此，开发低毒、高效、环境友好型的新农药成为了现在农药开发的关键所在[1]。
含氮杂环化合物以其独特的生物活性、低毒性和高内吸性，含氮杂环作为重要的结构单元被广泛地用于农药和医药的合成。含氮杂环化合物由于其生物活性广、作用位点丰富等特点在农药的研究开发中占有重要的地位[28]。喹唑啉4(3H)酮是喹唑啉酮的一个重要类型，其主体为一个苯并氮杂六元稠杂环。对于喹唑啉4(3H)酮类化合物的合成方法，已有众多科学家对其进行了研究，并已有较为成熟的合成方法。喹唑啉4(3H)酮的经典合成方法为Niementowski反应，Alexandre等的一锅煮方法是以邻氨基苯甲酸和甲酰胺为原料，经脱水得到产物[9]。刘志红等对温度过高、反应物容易炭化变黑、产物难以分离纯化等不足进行了改良，并得到本文采用的合成方法[10]。
喹唑啉4(3H)酮衍生物拥有诸多的生物活性，在医药与农药等领域有着普遍的运用。如杀菌剂氟喹唑 (fluquinconazole)[11]、抗寄生虫药常山酮 (Halofuginone)[12]、抗癌药物诺拉曲特 (nolatrexed)[13]以及镇静药物安眠酮 (metHaqualone) [14]等。此外，在天然产物中分离提取的生物碱中，大约有200种化合物含有喹唑啉4(3H)酮的小分子结构。因为其广谱的生物活性以及结构互变的特点，喹唑啉4(3H)酮类化合物现已成为有机化学和农药化学领域的热门研究内容。
吡啶盐作为两亲性分子，包含亲水部分和疏水部分，其亲疏水两部分一般通过共价键而连接，具有良好的化学稳定性，耐热性，耐光行，耐强酸强碱性，并且具备良好的渗透、乳化、抗静电等特性[15]。基于吡啶盐的两亲性分子可以通过非共价键的相互作用形成超两亲性分子 (superampHipHile)，其自组装形成的不同尺寸和形貌的聚集体在农药等生物活性小分子的传输及可控释放方面具有潜在的应用前景[1622]。因此，设计合成含吡啶盐基团的两亲性分子，研究其生物活性及作用机制，同时研究其自组装特性，寻找在农药等生物活性小分子的传输及可控释放上有潜在应用的组装体，具有重要的现实意义。
由上文介绍可知，喹唑啉酮类化合物具备广谱的生物活性及生理活性，且具有分子骨架新颖、结构简单、修饰性强、对非靶标生物毒性小等特点。被修饰后的喹唑啉酮化合物的生物活性会有很大程度的提高，从而赋予了喹唑啉酮类化合物极高的研究价值。喹唑啉4(3H)酮类化合物可作为农药开发的先导化合物。本文将含取代基的邻氨基苯甲酸甲酯和甲酰胺加热回流，首先合成喹唑啉4(3H)酮类化合物，而后将吡啶盐引入到含取代的喹唑啉4(3H)酮结构上，使其同时具有吡啶盐的化学稳定性，如耐热、耐光、耐强酸及耐强碱，又具有优良的渗透、抗静电等性能，有助于打破物细胞膜本有的防御机制，获得广谱、高效的生物活性。

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