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细交链孢菌酮酸(Tenuazonic acid, TeA)为链格孢菌等微生物的次生代谢产物,化学名称为3-乙酰基-4-羟基-5-仲丁基吡咯啉-2-酮,该化合物表现出一定的抗癌、抗肿瘤、抗菌、除草和杀虫活性。缩氨基脲类化合物也具有良好的杀菌、抗癌和抗艾滋病活性。本文以TeA为先导化合物,设计并合成了一系列含缩氨基脲特征基团的TeA类衍生物,即1-[1-(吡咯啉-2-酮-3-基)亚乙基]-4-烃基氨基脲类化合物,以期发现高活性的新型化合物。本文首先以芳基胺为原料,与氰酸钾反应生成芳基脲,然后与水合肼在回流条件下反应生成芳基氨基脲。再与3-乙酰基-4-羟基吡咯啉-2-酮类化合物缩合生成21个1-[1-(吡咯啉-2-酮-3-基)亚乙基]-4-芳基氨基脲4。以烷基胺为原料,与氯甲酸苯酯反应生成N-烷基氨基甲酸苯酯,然后与水合肼进行反应生成烷基氨基脲,再与3-乙酰基-4-羟基吡咯啉-2-酮类化合物缩合生成10个1-[1-(吡咯啉-2-酮-3-基)亚乙基]-4-烷基氨基脲5。上述化合物的结构分别经IR、 MS.1H NMR和元素分析确证。本文同时研究了1-[1-(吡咯啉-2-酮-3-基)亚乙基]-4-烃基氨基脲类化合物对油菜(Brassica napus)根长生长抑制活性和稗草(Echinochloa crusgalli,根长、芽长的生长抑制活性。同时对小麦纹枯菌(Rhizoctonia cerealis)、黄瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)和小麦赤霉菌(Fusarium gramiuearum)的菌丝生长抑制活性进行了测定。结果表明该类化合物有一定的除草活性和微弱的杀菌活性。在浓度为100μg/mL时,化合物4m、4n、4o、4r、4s和4u对油菜根长生长抑制率达到67%-86%,EC50值在13.37μg/mL-55.89μg/mL之间。化合物4q、4r、4s对稗草根长生长抑制率达到62%-74%, EC50值分别为39.75μg/mL和87.84μg/mL。本文还采用密度泛函理论初步研究了1-[1-(吡咯啉-2-酮-3-基)亚乙基]-4-烃基氨基脲类化合物的结构与活性的关系。采用Gaussian03程序,对22个1-[1-(吡咯啉-2-酮-3-基)亚乙基]-4-烃基氨基脲类化合物在B3LYP/6-31G＊的水平上进行优化。通过分析目标化合物分子的前线轨道能级和原子静电荷分布,得到了取代基团R1、R2和R3分别与油菜根长抑制活性的关系。当R‘基团被烷基和芳基取代时有利于生物活性的提高,R2对生物活性的影响不显著,R3为芳基的化合物的生物活性要高于R3为烷基的化合物。