本文摘要:摘要:组合化学是近两年新兴的学科,引起了越来越多的关注。它的生产可以提高化合物合成和筛选的速度,因此已在农药合成领域得到了广泛应用。但是,由于研究时间较晚,因此进行了许多探索,从一开始,它就取得了突破性的发展,并在促进社会和经济发展中发挥
摘要:组合化学是近两年新兴的学科,引起了越来越多的关注。它的生产可以提高化合物合成和筛选的速度,因此已在农药合成领域得到了广泛应用。但是,由于研究时间较晚,因此进行了许多探索,从一开始,它就取得了突破性的发展,并在促进社会和经济发展中发挥了重要的作用。本文简要介绍了组合化学在农药合成中的应用和前景。
关键词:农药合成;组合化学应用
引言
组合化学别名组合合成属于仅在过去两年才出现的一门新学科,并且通过多年的发展,它已经从药物合成的开始发展为有机小分子合成(包括农药合成),无机材料合成和许多其他化学领域。过去,农药的合成主要采用传统的合成方法,即以单一化合物为合成目标,即可获得所需的产物。但是,这种方法的使用会消耗大量的时间和工人的体力,并且新产品的开发周期相当长。然而,组合化学的产生及其在农药合成领域中的应用大大缩短了新型农药的开发周期,并控制了合成成本。因此,有必要进一步了解组合化学原理及其在农药合成中的应用。
1组合化学原理
组合化学打破了传统观念的局限,它无需采用单一化合物即可完成合成工作,而是通过一系列结构和反应性能相似的结构单元(A1-An)和另一个结构单元(B1-Bn)完成反应,并获得所有合并的混合物。工作流程如下:①选择结构或反应性能基本相同的组成模板;②选择A1An和其他构件;例如,选择B1Bn以获得所需的化合物组合并建立化合物库。组合合成的最突出优点是应用少量反应即可获得大量化合物分子,并将化学合成和组合原理与计算机辅助设计相结合。这样,可以在短时间内产生大量的分子多样性基团,并且可以实现化合物文库的构建,利用可行的措施使库的成分具有生物活性,以达到目标产品。
2农药分子结构的修饰
在新农药的合成中,随着新农药研究开发越来越困难,对原有农药分子结构的改性已成为新农药研发的有效手段。目前,研发中最常用的方法仍然是化学修饰,但是,随着科学技术的发展,研究人员逐渐加深了对代谢途径、酶分子结构和催化反应的研究,研究人员已开始将生物催化技术应用于农药的一些分子结构修饰,其收率较低。例如,对阿维菌素苯甲酸酯母体结构的修饰是一种杀虫效率高,效果稳定,应用前景广阔的农药,主要原理是修饰阿维菌素的亲本结构。目前的甲萘威盐生产通常使用化学方法合成,在合成过程中,阿维菌素的氧化反应是阿维菌素合成的关键步骤。在阿维菌素中,5-OH的氧化反应比4''-OH更具活性,因此在进行反应时,必须先保护5-OH,直到-O后4''-OH氧化为4''-脱保护,整个生产过程非常复杂,保护反应的要求及其严格性无疑会大大增加合成成本。通过生物催化技术修饰菌株的分子结构,可以实现功能基因的修饰和重组,并且可以将4-OH保护转化为4''-OH,而无需进行5-OH保护处理。此外,减少了农药合成中的复杂反应步骤,降低了农药合成的成本,并提高了农药合成的经济效益。
3组合化学在农药合成中的应用
化学合成农药主要由化学工业人工合成和生产,其中一些主要使用天然产物中的活性物质作为母体材料,并进行模拟合成或用作模板来修饰结构并研究具有出色合成效果的类似化合物,即仿生合成农药。化学合成农药的分子结构十分复杂,品种也多种多样(通常使用约300多种),市场需求量大,属于现代农药生产的主体,这些品种中有一些具有很强的功效,并且由于这些产品的应用原料是石油化工产品,因此资源很多,产量很大。化学合成农药的优点和意义在于,人类可以利用有机合成来开发生产和生活所需的多种新型化合物,从而改变人类的生活。
3.1固相合成
固相合成法利用化学反应物的不溶性原理和固相载体相互结合而形成具有传播功能的化学载体,该方法属于形成化学多样性的准确,快速和经济的合成策略,许多经典的有机合成都是基于规则的。详细说明如下。(1)选择相应的化学载体作为开发平台,并结合载体完成不同反应物的合成,当反应物的合成达到一定的能量值时,将使用过滤和洗涤来完成载体的全面萃取和分离。(2)化合物的化学键断裂并分解形成适合各种农药机理的化合物,固相合成方法用于分析固相基团和合成载体的作用,在以下条件下,通过加氢与丙烯酸之间的化学反应原理获得相应的结构元素,创建农药合成的新应用。
3.2液相合成
该合成方法主要在液相中进行,不需要使用额外的载体连接,并且比固相偶联合成更容易实现,该方法可以减少与载体结合和解离的步骤,但是产物纯化过程更加困难。由于有机小分子通常在液相中容易反应,因此通常在广泛的范围内使用。李斌等人在液相条件下使用异氰酸苯酯和胺的组合化学中的索引方法设计并合成了包含农药的化学合成库,到目前为止,已经选择了含有异氰酸酯和胺基的树脂来纯化相关产品,然后使用HNMR和LCMS对每个子库进行了预分析。我们能够研究溶剂,碱和反应时间对蔗糖合成效率的影响。相关分析表明,极性溶剂对反应效果影响很大,乙内酰脲具有抗惊厥,抗心律不齐和抗糖尿病的生物活性。另外,已经发现除草活性物质具有杀菌作用。
3.3活动筛选和结构识别
各种化学品进行有机纯化的目的是获得具有特定功能的综合化合物产品,并通过农业获得新的农药施用结果,在农药合成领域,目标产品的后续筛选和功能鉴定是一个非常重要的环节。为了获得具有各种功能的综合化合物,该化合物可以杀死昆虫并防止水分流失,需要根据化合物中存在的农药分子的数量来确定化合物,通过全面的化学反应以及对农药分子的统一筛选和功能鉴定来了解它。目前,计算机技术的应用可以提供自动扫描功能,以筛选和鉴定化合物分子,从而通过网络技术实现农药合成领域的简单操作,促进农药合成领域的良性发展。
农业论文投稿刊物:《南方农机》(双月刊)创刊于1970年,由江西省农业机械研究所、江西省农业机械化技术推广站、江西省农业机械学会主办。本刊是国内外公开发行,颇有南方特色的农机化技术刊物,以全面推介南方适用农业机械,大力普及实用农机科技为宗旨,谒诚为广大农村机手、农机生产和销售企业、基层农机工作者、农机科技人员服务。
4组合化学在农药合成中的应用未来发展反向
组合化学是一门新兴学科,它结合并普及了化学合成,计算机技术和其他学术研究。因此,已经创造了许多新技术,新概念和新设备,提高了科学研究和开发的效率,并将其成功应用于新材料的开发,新药物的合成,高效催化剂的生产等。组合化学适用于农药开发的所有方面,包括结构优化,铅化合物筛选,构效关系讨论,并具有相当的商业应用价值,然而,组合化学在农药合成中的应用起步较晚,因此在应用过程中不可避免地会遇到许多障碍,需要不断研究和解决问题。本文认为,在未来的研究中,合成化学将更适合于将合成技术应用到新杀虫剂的开发中,以及更广泛的分子多样性化合物库的建立,生物学活性的检测效率和水平。科学和标准的微筛分技术研究有助于改善满足要求的多种化合物的化学供应,全面纯化文库化合物的纯化和结构表征技术,实现对文库化合物成分的科学检测,防止筛分等领域的泄漏,发挥更大的价值和作用。
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作者:张兴鹏
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