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许多昆虫在性发育成熟以后能向体外释放具有特殊气味的微量化学物质,以引诱同种异性昆虫前来交配,具有这种特殊功能的化学物质称为昆虫性信息素。人工合成的性信息素或类似物当用来诱捕昆虫时称为昆虫性引诱剂。昆虫性引诱剂由于对环境友好,不伤害天敌,已经成为人们越来越关注的一种新型生物农药。
玉米是世界上普遍种植的谷类作物之一,亚洲玉米螟严重地影响了玉米、高粱等作物的产量和质量,因此防治该害虫势在必行。本论文在前人工作的基础上研究了亚洲玉米螟性信息素顺/反-12-十四碳烯-1-醇乙酸酯的合成方法,并对所合成的亚洲玉米螟性信息素田间应用进行了实验研究,为生物方法防治亚洲玉米螟提供了科学的理论依据。本研究主要获得如下结果:
1、成功建立了合适的合成路线,优化了合成方法,以两种不同的路线合成出亚洲玉米螟性信息素。
a、分别以1,12-十二碳二醇和10-羟基癸酸为起始原料,最后通过Wittig反应合成出了目标化合物,产率约为31.6%和21.5%,并用红外、质谱、核磁共振等方法对重要中间体和目标产物进行了结构鉴定,结果表明目标产物为亚洲玉米螟性信息素:(顺/反)-12.十四碳烯-1-醇乙酸酯,经气相色谱检测,含量为97.8%,顺/反(Z/E)异构体比例为:39/61。
b、分别对1,12-十二碳二醇、1,10-癸二醇与氢溴酸反应条件进行了摸索,二醇单溴代反应的收率分别达到86.7%和87.5%,经气相色谱检测,含量不低于97%。
c、分别以四氢呋喃和二甲基亚砜为溶剂,正丁基锂和NaH的二甲基亚砜钠盐作碱,在-15℃~25℃下探讨了Wiaig反应条件,最终确定了以NaH的二甲基亚砜钠盐作碱,二甲基亚砜和四氢呋喃作溶剂,在0℃~25℃进行反应为最佳的反应条件。
2、将所合成的化合物制成诱芯,进行田间活性试验。结果表明诱芯具有较高的引诱活性,在100μg/个诱芯剂量下对亚洲玉米螟具有较好的引诱效果。
3、对亚洲玉米螟性信息素的应用技术进行了初步探讨。发现采用三角形式和直径为5-7cm的PVC发泡排水管式诱捕器比水盆诱捕器省时、省工、诱捕效果更好;诱捕器悬挂在玉米地外围比悬挂在地中央的诱捕效果好,并且随玉米生长过程适时调整诱捕器的高度,使诱捕器处于玉米高度的2/3处诱捕效果最佳。
以上结果表明,采用本文的合成路线成功地合成出了亚洲玉米螟性信息素,并确定了基本的应用技术,为田间大范围防治提供了依据。