本文是一篇农业论文，笔者经过研究，得出以下结论：（1）设计合成 2 种未被文献报道的吡咯类化合物 4-(2-氯-3-氟苯基)-1H-吡咯-3-腈(1a)和 4-(2-氯-3-氟苯基)-1-甲基-吡咯-3-腈(1b)。 （2）化合物 1a、化合物 3a、化合物 6a、化合物 8a 和化合物 11a 对立枯丝核菌具有较强的抑制活性，接近甚至超过了阳性对照。引入甲基基团的化合物 1b~10b 的活性相对化合物 1a~11a 较弱。
第 1 章 绪论
1.1 杀菌剂概述
杀菌剂是具有杀菌或抑菌作用的化学药剂，主要通过抑制作用，导致菌丝在形态特征上发生变化，甚至死亡[1]。产生抑菌作用的杀菌剂主要影响菌丝生长，不会使菌丝体死亡，当药剂解除后病原菌可继续生长繁殖。我国是一个人口多，人均耕地面积少的国家，世界人均耕地面积约为 0.206 公顷[2]，而中国仅有 0.097公顷，在 195 个国家中排名在 100 位之外[3]。相关统计数据表明，每年由微生物引发的病害占总量的一半以上[4]，不但影响作物品质和产量，而且使农业生产的经济效益降低。
1.1.1 杀菌剂的作用机理
杀菌剂可以通过进入植物表皮组织后产生一系列复杂的生理生化反应，如：渗透、转运和分布，最后才能到达作用位点，并引起病原菌死亡[7]。根据作用机理的不同，杀菌剂大致可以划分为 2 种类型：一是能够扰乱病原菌正常呼吸作用，二是抑制能量和菌体所需的生命物质产生[8]。
1.1.2 理想杀菌剂的特性
（1）强渗透性：这种杀菌剂能够被植物体吸收，有很好的内吸传导性能，在施药时，与植物叶片表皮接触后，可迅速通过气孔进入叶片组织内部，再通过植物本身的水分循环输送到植物的各个组织，从而迅速产生药效，具有很好的杀菌作用。
（2）具有可以调节植物生长的能力：这类杀菌剂在对病原菌产生作用的同时，高效加快植物生长发育，在植物栽培中也经常使用，使之朝着理想方向生长。此类杀菌剂通常毒性较低，对农产品带来危害以及环境污染低于其它普通杀菌剂[9]。
（3）高效性：这样的杀菌剂可在低剂量就达到理想防控效果，不仅可以节约成本，而且残留较少，对环境和人体的危害较低。
（4）广谱杀菌性：这样的杀菌剂可作用在许多病原菌上，作用于多种作物，防除多种不同病害，应用范围广。
（5）低抗性：与其它农药同时施用时不易产生交互抗性[10]。
（6）低毒性：对人类、牲畜、四周环境和庄稼安全。
（7）长持效期：一年只需定量、定时喷施，不需要经常投放，节约人工成本。
（8）低残留：施用过后可有效降解，从而减少作物表面的农药残留[11,12]。
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1.2 咯菌腈概述
咯菌腈（通用名 Fludioxonil），又称氟咯菌腈，分子式为 C12H6F2N2O2，为无色无味晶状固体[15]，为高效低毒具有五元含氮杂环结构的重要杀菌剂，具有安全性高、持效期长等优点。可作为种衣剂，一度获得市场的广泛认可，已经广泛应用于化工、医药和半导体材料等多个行业。可以对许多病原菌产生良好的阻碍克制效果，如：子囊菌、担子菌和半知菌等。对真菌性病害具有专一性阻碍克制作用，具有较高的广谱杀菌活性，由于其用量少、毒性极低、对作物本身无药害的特点，具有广阔的发展前景。但是，咯菌腈主要是以 2,2-二氟胡椒环-4-甲醛作为起始原料通过缩合反应、加成反应等进行制备，存在合成原料成本高、自行合成难度大的问题。
图 1-1 咯菌腈结构
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第 2 章 新型咯菌腈结构类似物的合成及表征
2.1 实验所用仪器与药品
2.1.1 实验仪器
元素分析仪 vario MACRO cube、M70 全自动熔点仪、核磁共振仪、高效液相色谱仪 LC-20A、傅里叶变换红外光谱仪 FTIR-8400S。
2.1.2 实验药品
2-氟苯甲醛、2-氯-3-氟苯甲醛等取代的苯甲醛类化合物、乙腈、磷酸等其余试剂均为化学纯或试剂纯。
在装有温度计、搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗的 250 mL 的四口瓶中装入50mL 甲醇，加入步骤一得到的（Z）-3-（2-氯-3-氟苯基）2-氰基丙烯酰胺 4.49 g（0.02 mol）和 3.9 g（0.02mol）对甲苯磺酰甲基异腈（TosMIC），在冰浴的条件下滴加由 20 mL 甲醇和 2.24 g（0.04 mol）KOH 组成的混合液，在室温下反应 3 h后减压蒸出甲醇，加入 50 mL 去离子水搅拌 0.5 h，过滤干燥后用甲醇重结晶得到白固体粉末 4-（2-氯-3-氟苯基）-1H-吡咯-3-腈（化合物 1a）3.86 g，纯度 97%，收率 87.5%，m.p. 134.0 - 134.5 ℃。
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2.2 咯菌腈结构类似物的合成及表征
2.2.1 目标化合物的合成
基于前期表现出较好活性的化合物结构的基础上，进一步进行结构修饰，以3-(2-氯-3-氟苯基)2-氰基丙烯酰胺和对甲苯磺酰甲基异睛-TosMIC 为原料在碱性条件下通过 Knoevenagel 缩合反应、Michael 加成反应、甲基化亲核取代反应，合成了 2 种新的目标化合物，4-(2-氯-3-氟苯基)-1H-吡咯-3-腈(1a)和 4-(2-氯-3-氟苯基)-1-甲基-吡咯-3-腈(1b)，合成路线如图 2-1 所示：
2.2.1.1 3-(2-氯-3-氟苯基)2-氰基丙烯酰胺的合成
在装有温度计，搅拌器，回流冷凝管的 250 mL 四口瓶中装入 80 mL 乙醇，加入 7.92 g（0.05 mol）2-氯-3-氟苯甲醛、4.62 g（0.055 mol）氰基乙酰胺和 4.23 g（0.055 mol）醋酸胺，0.5 g TEBA，使温度升高后回流 2 h，而后放入 100 mL 去离子水，搅动 30 min，析出过滤得到 3-（2-氯-3-氟苯基）2-氰基丙烯酰胺 8.3 g，纯度 98%，收率 74.1%。
图 2-1 目标化合物（1a 和 1b）合成路线
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第 3 章 新型咯菌腈类似物抑制立枯丝核菌活性研究 ........................... 20
3.1 实验材料 ................................... 20
3.1.1 实验仪器 ......................................... 20
3.1.2 供试药剂 ..................................... 20
第 4 章 部分化合物广谱抑菌活性研究 ................................ 29
4.1 实验材料与器材 ........................................... 29
4.1.1 实验仪器 ...................................... 29
4.1.2 供试药剂 ................................... 29
结论 ........................... 38
第 4 章 部分化合物广谱抑菌活性研究
4.1 实验材料与器材
4.1.1 实验仪器
本章使用实验仪器同 3.1.1 部分
4.1.2 供试药剂
表 4-1 供试药剂
4.1.3 供试菌种来源
禾谷镰刀菌、玉米长孺孢菌、尖孢镰刀菌西瓜专化型、芸薹链格孢和辣椒刺盘孢菌由黑龙江大学生命科学学院实验室提供。
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结论
（1）设计合成 2 种未被文献报道的吡咯类化合物 4-(2-氯-3-氟苯基)-1H-吡咯-3-腈(1a)和 4-(2-氯-3-氟苯基)-1-甲基-吡咯-3-腈(1b)。
（2）化合物 1a、化合物 3a、化合物 6a、化合物 8a 和化合物 11a 对立枯丝核菌具有较强的抑制活性，接近甚至超过了阳性对照。引入甲基基团的化合物 1b~10b 的活性相对化合物 1a~11a 较弱。
（3）化合物 1a、化合物 3a、化合物 4a 和化合物 6a 对禾谷镰刀菌、玉米长蠕孢菌、芸薹链格孢、尖孢镰刀菌西瓜专化型和辣椒刺盘孢菌均表现出一定的抑制作用，尤其对禾谷镰刀菌的活性极强，其中化合物 1a 抑制效果最强。
（4）建立了具有良好预测吡咯类化合物对立枯丝核菌抑制活性能力的CoMFA 模型。
参考文献（略）
