苯并异噻唑啉酮类绿色海洋防污剂的合成及生物活性研究

海洋生物污损对海洋设备和船体有极大的损害，而目前有效而且经济的解决方法就是在海底设备和船体上涂布防污涂料。由于有机锡涂料和氧化亚铜涂料毒性较强，对海洋生物有致畸和不易降解等缺点，需要开发一种防污性能优良、低毒、易降解、作用时间长的海洋防污涂料。.本课题以苯并异噻唑啉-3-酮为原料，利用生物活性等排原理，通过亚结构连接法、活性亚结构拼接法，将具有不同杀菌功效的官能团和苯并异噻唑啉酮环相连，设计合成N-取代苯基-2-苯并异噻唑啉-3-酮-2-基）甲酰胺类、2-（苯并异噻唑啉-3-酮-2-基）甲酸酯类和2-(2-取代苯氧乙酰基)苯并异噻唑啉-3-酮类等系列的苯并异噻唑啉酮类化合物。测定它们的生物活性，研究结构和性能的关系；并进行海洋防污实验，筛选出具有优异防污、杀菌性能的高效绿色海洋防污剂。

本课题以苯并异噻唑啉-3-酮为底物，通过桥键链接，进行结构修饰，将具有不同杀菌功效的官能团相连，设计合成了取代的苯并异噻唑啉系列化合物26个。其中，合成了N-取代苯基苯并异噻唑啉-3-酮甲酰胺类衍生物13个，苯并异噻唑啉-3-酮甲酸酯类衍生物8个，取代苯氧乙酰基苯并异噻唑啉-3-酮化合物5个，经网上检索有21个为未见文献报道的新型化合物。用1HNMR、IR和元素分析等测试方式对其结构进行了验证。以革兰氏阳性菌、阴性菌、海洋菌以及海洋藻类为作用对象，建立了抑菌抑藻实验方案、测定了它们的生物活性、评价了抑制效果，研究了结构和性能的关系，筛选出了较优活性结构的化合物进行了海洋防污实验。.化合物对大肠杆菌(DH5α)和金黄色葡萄球菌(CCTCC 0803-3)都有较好抑制作用，其最小抑菌浓度在12.5~25 mg/L之间，与其先导化合物BIT活性相当。对金黄色葡萄球菌的抑制作用要好于对大肠杆菌的抑制。化合物对农业真菌的生长均表现出良好的抑制活性，对尖孢镰刀菌、芒果球座菌、蔓枯病菌、胺胞炭疽菌、链格胞菌5种农业菌最小生长抑制浓度小于2 mg/L，优于对照物MBS，菌顺序为：先导化合物BIT>合成化合物>MBS，化合物对蔓枯病菌的生长抑制效果最好，个别化合物对蔓枯病菌的最小生长抑制浓度小于2 mg/L。.化合物对溶藻弧菌等海洋菌有良好的生长抑制作用，并且都优于阳性对照MBS，部分化合物对溶藻弧菌HN08201和HN08807表现出相当优秀的抑制活性，其最小生长抑制浓度均为4 mg/L。在抑藻活性方面，化合物对亚心形扁藻、蛋白核小球藻和球等鞭金藻三种海藻也表现出优良的生长抑制活性。大部分化合物在72 h内完全抑制了三种藻类的生长，甚至有部分化合物对藻类有杀灭作用。.海洋防污测试表明，合成的化合物对网纹藤壶幼虫有良好的杀灭活性。部分化合物对藤壶幼虫12h内达到100%死亡率的最小有效浓度达到 10 mg/L，具有良好的抑制活性。涂附含有防污剂的丙烯酸树脂油漆的瓷砖板，在近海海水中浸泡30-90天，发现部分化合物对藤壶和牡蛎生长具较良好的抑制特性，最低抑制浓度为100 mg/L，具有较好的防止海洋浮游生物的附着生长活性。.通过本课题的研究，共培养了博士研究生1名，硕士研究生2名，发表研究论文12篇，其中SCI、EI收录7篇，申报国家专利2项。