农药在人类的生活、粮食生产及环境保护等领域中发挥着巨大的作用。随着农业的发展水平提高,近二、三十年来一些高毒高残留的老品种因不适应现代的需求逐渐被淘汰。要快速的满足市场上对高效低毒农药的需求,则需建立起高效的农药产品创新机制。本课题组提出的新型的农药创制技术——分子插件法顺应了这一需求,它能满足快速创制的要求,大大缩短创制周期。近年来本课题组致力于小分子插件的设计与合成,逐步建立了几类结构新颖、功能强大、易于与其他药效团拼接的分子插件数据库。本论文在实验室前期研究的基础上,应用分子插件原理,合成了新的分子插件烃氧基胺,并以此为基础设计合成了 Ⅰ～Ⅳ类4个系列共计116个新的N-O结构化合物(如下图所示,其结构通过核磁氢谱、碳谱、单晶衍射或高分辨质谱进行了确认,并对其生物活性和构效关系进行了研究。1.合成了 Ⅰ系列化合物39个,其中Ia系列34个(ZNQ-17001～ZNQ-17034)和Ib系列5个(ZNQ-17035～ZNQ-17039)。初步生物活性测定以桃蚜(Myzus perscicae Sulzer)为试材,对目标化合物的进行了杀虫活性测定。在50 μg/mL浓度下,大部分化合物对桃蚜表现出了较好的杀虫活性,校正死亡率在70%以上。精密毒力测定结果显示,当R2基团为2-氯噻唑-5-亚甲基时(ZNQ-17007,ZNQ-17008)时,活性高于R2为其他芳基团取代的化合物.其中ZNQ-17007对桃蚜的LC50值为0.38μg/mL,远高于其它化合物,虽然稍逊于吡虫啉,但仍具有进一步研究开发或作为先导化合物研究的价值。另外,该化合物对蜜蜂的急性LC50为5.56μg/mL,与戊吡虫胍相当,为低毒,表明新烟碱类杀虫剂对蜜蜂的毒性问题可以通过对其结构改造来解决;Ib系列化合物5个(ZNQ-17035～ZNQ-17039),在50μg/mL的浓度下,对目标化合物的离体抑菌活性测定结果表明,这类化合物抑菌效果较差,对八种供试病原菌的抑制率都低于50%。但是该类化合物的杀虫活性较好,其中化合物ZNQ-17035对桃蚜的LC50值为1.5 μg/mL。2.合成了 Ⅱ系列化合物20个。以嘧菌酯和肟菌酯作对照药剂,测定了目标化合物Ⅱ在50μg/mL的浓度下对七种病原菌的离体抑菌活性,结果显示,只有化合物ZNQ-17040和ZNQ-17059表现出一定的抑菌活性,其中化合物ZNQ-17059对四种病原菌的抑制率达到40%以上,远低于商品化药剂嘧菌酯和肟菌酯。以浸渍法测定了目标化合物对棉蚜的杀虫活性,其中化合物ZNQ-17040和ZNQ-17057表现较好的杀虫活性,死亡率大于70%,稍逊于对照药剂。3.合成了 Ⅲ系列化合物共37个,在50 μg/mL下,测试了对七种病原菌的离体抑菌活性。结果表明:(1)该类化合物对油菜菌核病菌的杀菌活性比较突出,其中有17个化合物对油菜菌核菌的抑制率分别达到90%以上。进一步以油菜菌核菌为供试菌种,对所有目标化合物的EC50值进行了测定,其中化合物ZNQ-17068的EC50值为0.08μg/mL,低于对照药剂;(2)部分目标化合物表现出较广谱的杀菌活性,对水稻纹枯病菌、番茄晚疫病菌、稻瘟病菌、黄瓜灰霉病菌和瓜果腐霉病菌表现出中等的杀菌活性,对多种病原菌的抑制率都在60%以上,有些甚至比对照药剂的抑制率还高,如化合物 ZNQ-17060、ZNQ-17065、ZNQ-17068、ZNQ-17088、ZNQ-17089 等。选取这5个化合物对六个植物病原菌进行了 EC50值进行了测定,其中化合物ZNQ-17089对黄瓜灰霉病菌EC50值为6.59μg/mL,低于对照药剂。化合物ZNQ-17060、ZNQ-17068和ZNQ-17088对番茄晚疫病菌EC50值分别为21.49,12.60,17.29μg/mL,其中ZNQ-17068优于肟菌酯。化合物ZNQ-17088和ZNQ-17089对瓜果腐霉病菌EC50值分别为18.14,20.3Oμg/mL,优于嘧菌酯。化合物ZNQ-17060和ZNQ-17068对稻瘟病菌EC50值分别为8.42,6.86μg/mL,与对照药剂相当;(3)该类化合物对西瓜炭疽病菌的杀菌活性普遍较差。4.合成了 Ⅳ系列化合物共20个,并在50 μg/mL下,测定了其对八种病原菌的离体杀菌活性。结果表明,所有目标化合物均表现出一定的杀菌活性,且对玉米大斑病菌的杀菌活性较突出,其中化合物 ZNQ-17102,ZNQ-17104 和 ZNQ-17108 的 EC50 值分别为 9.6,6.5 和 7.8μg/mL,优于对照药剂。