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氰基丙烯酸酯一直是人们的研究热点,特别着重于除草活性的研究,它属于PSII电子传递抑制剂,是一种高效低毒的除草剂。为了进一步筛选出具有良好生物活性、高效低毒、环境友好的新型氰基丙烯酸酯类化合物,本文以2-氰基丙烯酸酯活性基团为母体,引入取代异噁唑、噁二唑、嘧啶活性单元片段,共设计合成了67个化合物,其中含异噁唑结构化合物32个,含噁二唑结构化合物19个,含嘧啶结构化合物16个,结构均通过核磁、元素分析得到确认。同时探讨了不同反应物配比、反应温度、反应时间、溶剂对部分中间体和目标化合物的合成收率的影响,通过比较试验筛选出最佳反应条件。初步生物活性测试结果显示:1.含异噁唑结构的氰基丙烯酸酯类化合物I的除草活性不是很明显。在1500g/ha浓度下只有Im(R1=3,4-F2,R2=CH3)表现出较好的活性,对阔叶类杂草的抑制率高达100%,与对照药相当。此外,化合物Ib和Ic对HepG2癌细胞表现出较好抑制活性,尤其化合物Ib(IC50=3.2μmol/L)的抑制活性明显高于对照药Sorafenib(IC50=16.2μmol/L)。2.含异噁唑结构的氰基丙烯酸酯类化合物II的除草活性明显提高。在1500g/ha的剂量下,化合物IIi、IIj、IIp不仅和对照药NK9717一样对阔叶类杂草(茼麻、反枝苋、鳢肠)表现出100%的抑制率,还对禾本科杂草(马唐、稗草、狗尾草)表现出50%以上的抑制率;在750g/ha的剂量下,化合物IIe、IIm对茼麻和反枝苋的抑制率达到100%,而对照药仅有90%和80%的抑制率。3.含噁二唑结构的氰基丙烯酸酯类化合物III除草活性很高,特别是在375g/ha的剂量下化合物IIId对反枝苋、鳢肠、稗草的抑制率分别达到了100%、80%和70%和化合物IIIj对茼麻、反枝苋的抑制率也高达100%。结构上R1=4-Cl的化合物比R1=4-F和R1=2,4-Cl2的化合物的除草活性好。4.含嘧啶结构的氰基丙烯酸酯类化合物IV除草活性良好,有75%以上的化合物对禾本科杂草(马唐、稗草)表现出明显的抑制作用,化合物IVk、IVl对六种杂草都表现出了较好的抑制活性。