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Tetramic acid类衍生物是一类含有吡咯烷酮结构的杂环化合物。天然tetramic acid类衍生物大多从海洋和陆地生物中分离得到,往往具有多种生物活性,如抗氧化、抗肿瘤、除草和杀菌等活性。哒嗪酮也是一类具有广泛生物活性的含氮杂环化合物。本文对吡咯烷-2,4-二酮的3位进行结构改造,分别引入取代苯肼和哒嗪酮基团,设计合成了 11个系列共96个新型tetramic acid类衍生物,并测定了杀菌和除草活性。分别以甘氨酸、丙氨酸和L-异亮氨酸为起始原料,经酯化、酰胺化、环合、脱羧等步骤合成5-取代吡咯烷-2,4-二酮,与丁二酸单乙酯酰氯反应合成4-(5-取代-2,4-二氧吡咯烷-3-基亚基)-4-羟基丁酸7,通过酯化得到4-(2,4-二氧吡咯烷-3-基亚基)-4-羟基丁酸乙酯8,通过酰化得到4-(1-酰基-2,4-二氧吡咯烷-3-基亚基)-4-羟基丁酸乙酯9,化合物7、8和9分别与取代苯肼反应,制得27个4-(5-取代-2,4-二氧吡咯烷-3-基亚基)-4-(2-取代苯基肼基)丁酸10、23个4-(1-取代-2,4--二氧吡咯烷-3-基亚基)-4-(2-取代苯基肼基)丁酸乙酯11。化合物10通过两种方式自身环合得到19个3-(6-取代-4-氧-1-取代苯基-1,4,5,6-四氢吡咯并[3,4-c]吡唑-3-基)丙酸12和27个3-(1-取代苯基-6-氧四氢哒嗪-3(2H)-基亚基)-5-取代吡咯烷-2,4-二酮13。采用IR、1H NMR、13C NMR、MS和元素分析确证了上述目标化合物的结构。采用菌丝生长速率法测定了目标化合物对4种供试植物病原菌小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、蔬菜灰霉病菌(Botrytis cinerea)、水稻纹枯病 菌(Rhizoctonia solani)和辣椒炭疽病菌(Colletotrichum capsici)的抑菌活性。在10μg/mL浓度下,目标化合物10和11表现出显著的杀菌活性。对活性较高的化合物进行了 EC50测定。化合物11s对小麦赤霉病菌的抑制活性最高,其EC50值为0.3046 μg/mL,低于对照药剂多菌灵的0.4947 μg/mL。化合物10f对蔬菜灰霉病菌的抑制活性最高,其EC50值为0.1796μg/mL,低于对照药剂速克灵的0.3577 μg/mL。化合物11c对水稻纹枯病菌的抑制活性最高,其EC50值为0.0424 μg/mL,低于对照药剂多菌灵的0.5417 μg/mL。化合物10h对辣椒炭疽病菌的抑制活性最高,其EC50值为0.2164 μg/mL,低于对照药剂嘧菌酯的0.3325μg/mL。在50 μg/mL浓度下,目标化合物12和13表现出一定的杀菌活性,但活性远低于化合物10和11。研究了目标化合物11的结构与抑制蔬菜灰霉病菌活性之间的3D-QSAR,建立了 CoMFA和CoMSIA模型,发现在苯环的4位引入大体积且电负性强的疏水性基团可以显著提高化合物对蔬菜灰霉病菌的生物活性。采用小杯法,测定了目标化合物13对油菜(Brassica campestris)和稗草(Echinochloa crusgalli)的生长抑制活性。在100 μg/mL下,部分化合物对油菜和稗草的生长表现出一定的抑制作用。化合物13p对稗草芽的抑制率最高,为58.1%,13z对稗草根的抑制率最高,为57.1%,13q对油菜根的抑制率最高,为32.5%。