基于串联反应构建新型喹唑啉类化合物库及除草活性研究

Quinazolines have shown many excellent biological activities both in the areas of medicine and pesticide. Their synthetic methods are important topics of pharmaceutical and pesticidal researches at present. On the base of the study of new cyclization of heterocyclic compound, new unreported 1,3-dipolarquinazoline derivatives, pyrazoloquinazoline and triazoloquinazoline with good herbicidal activities are designed and synthesized by using biochemical reasoning,regarding commercial Bentazone as the leading compound. The molecular design of a highly active herbicide is studied based on quinazoline, Quinazolinone, pyrazoloquinazoline and triazoloquinazoline with ecological profiles. The research show that herbicidal activities of the title compounds are affected by the 3-position,4-position substituents on the quinazoline ring skeleton. The inhibitive activities of the compounds to acetolactate synthase (ALS) are studied. The relation between inhibitive activities and herbicidal activities was researched. The quinazoline lead compound is obtained via herbicidal activity screen. The optimization of lead compound leads to find the good quinazoline candidates with highly effective herbicidal aetivity. The novel herbicidal mechanism of quinazoline, pyrazoloquinazoline and triazoloquinazoline derivatives is put forward.

喹唑啉类化合物在药物和农药领域具有多种优良的生物和生理活性，其合成方法是目前药物和农药研究的热点领域之一。本项目以前期研究成果---杂环化合物关环新方法，以商品化的除草剂灭草松为先导化合物，采用生物合理设计方法，以环境相容性的1,3-偶极喹唑啉为活性中间体的基本结构单元，开展具有高效除草活性杂环化合物的分子设计研究。拟合成未见文献报道的结构新颖的喹唑啉、喹唑啉酮、吡唑并喹唑啉及三唑并喹唑啉类稠杂环衍生物，并系统研究喹唑啉母体环上3-位、4-位引入各种不同类型的取代基对其除草活性的影响。探讨喹唑啉母体环上引入活性基团吡唑环或三唑环对其除草活性的影响。研究其对乙酰乳酸合成酶（ALS）的抑制活性，探讨抑制活性与除草活性之间的内在关系，并研究其构效关系。试图能寻找到具有较高除草活性的先导化合物，选取候选化合物为有机小分子探针研究此类化合物的除草作用机理。

喹唑啉类化合物在药物和农药领域具有多种优良的生物和生理活性，其合成方法是目前药物和农药研究的热点领域之一。本项目以前期研究成果---杂环化合物关环新方法，以商品化 的除草剂灭草松为先导化合物，采用生物合理设计方法，以环境相容性的1,3-偶极喹唑啉为活性中间体的基本结构单元，开展具有高效除草活性杂环化合物的分子设计研究。设计合成了255个喹唑啉（酮）和180个吡唑并[1,5-c]喹唑啉骨架分子类稠杂环衍生物库，其结构都经1H NMR、13C NMR、GC-MS、LC-MS、IR 、HRMS 和元素分析确认。部分化合物还由X-衍射单晶进一步认证。系统研究喹唑啉母体环上3-位、4-位引入各种不同类型的取代基对其除草活性的影响。探讨喹唑 啉母体环上引入活性基团吡唑环对其除草活性的影响。初步生物活性测试结果表明, 预期有生物活性的化合物显示出一定的ALS 酶抑制剂活性。通过在喹唑啉分子上引入不同的取代基，运用 UV-vis 吸收光谱、荧光光谱、圆二色谱等技术探究了六种喹唑啉衍生物分别与 DNA 的相互作用。不同取代基的引入，对其与 DNA 的作用产生明显的影响，喹唑啉嵌插到 DNA 的碱基间之结合。探讨抑制活性与除草活性之间的内在关系，并研究其构效关系。寻找到具有较高除草活性的先导化合物。