查尔酮(图1)是植物体内合成黄酮的前体，广泛存在于蔬菜、水果、茶叶和其他植物中。查尔酮及其衍生物具有多种生物活性，如抗肿瘤、抗氧化、抗真菌、抗虫、抗炎及抗病毒等[1-3]。本文在总结文献的基础上发现查尔酮衍生主要集中在以下几个部分：⑴ 查尔酮A环和B环引入不同基团如羟基、甲氧基、卤素及取代的氨基等；⑵ 查尔酮A环和B环用其他的杂环代替等；⑶ 查尔酮结构中的α,β-烯酮部分可与尿素、硫脲、盐酸羟胺、取代肼等合环生成嘧啶酮、嘧啶硫酮、异噁唑啉、吡唑啉等；⑷α,β-烯酮还可以通过加成、还原、缩合等反应衍生。

图1 查尔酮的结构式

从植物体内提取的查尔酮类化合物多含有羟基及甲氧基等基团，该类化合物具有很好的抑菌效果，如国内登记的具有查尔酮结构的植物源杀菌剂苯丙烯菌酮含有3个羟基，对水稻稻瘟病、苹果腐烂病、早晚疫病、炭疽病等重要植物病害有很好的防效。以天然产物查尔酮为先导化合物，通过活性结构拼接原理，将具有生物活性的基团如杨梅素、嘌呤、喹喔啉及甲氧基丙烯酸酯基团等拼接到查尔酮结构中得到含醚的查尔酮类化合物。该类化合物对霜霉病、疫病、黄瓜花叶病毒及烟草花叶病毒等有较好的抑制作用。用呋喃、噻吩、噻唑、吡啶、噻二唑及二茂铁等杂环取代查尔酮得到含杂环查尔酮衍生物。该类化合物对农作物的多种病菌有很好的抑制作用，部分化合物对黏虫及朱砂叶螨有很好的致死率，具有苯氧乙酸的查尔酮类化合物能抑制苋菜和谷草种子的萌发；含吡唑啉的查尔酮衍生物对菜青虫及斜纹夜蛾幼虫等有很好的致死率，部分化合物兼有抑菌和杀虫活性；经1,4-迈克尔加成得到的γ-硝基酮类化合物具有较高的抗烟草花叶病毒和黄瓜花叶病毒活性；经还原反应得到丙烯醇类化合物对油菜菌核病菌、玉米小斑病菌、灰霉病菌、晚疫病菌、小麦赤霉病菌和水稻纹枯病菌等多种农作物病害有很好的防效。由于查尔酮类化合物包含多个反应活性中心，因此在农药领域对其结构的优化和改造仍在不断的进行中。

1 含不同取代基的查尔酮衍生物

1.1 含羟基、甲氧基及醚的查尔酮衍生物(图2-4)

1994年日本科学家合成含4,6-二甲氧基嘧啶的查尔酮类化合物1，在有效成分用量为250 g/hm2时，对狗尾草防效为100%[4]。2003年，何衍彪等人从飞机草和苦槛蓝中分离得到含羟基和甲氧基的查尔酮类化合物2，在100 mg/L时对小菜蛾成虫的产卵忌避率大于50%，同时该化合物对小菜蛾也具有一定的拒食作用[5]。2004年Svetaz从毛豆中分离得到多酚类查尔酮类化合物3和4，该类化合物对截形炭疽菌的最低抑菌浓度为6.25 mg/L[6]。2009年Nalwar在查尔酮B环3,4,5-位引入甲氧基得到化合物5，在10 mg/L时对棉铃虫的致死率为100%[7]。2010年，张静等人报道了3种查尔酮类似物对斜纹夜蛾幼虫的拒食活性，结果表明4-甲氧基查尔酮的活性大于查尔酮的活性和二氢查尔酮，24 h处理后，3种查尔酮类似物的AFC50分别为0.452、0.524、1.072 mg/mL；在2 mg/mL的供试浓度下，斜纹夜蛾幼虫被处理12 d后的死亡率分别为67.78%、57.4l%和53.33%[8]。2012年，李湘洲等人报道了一类双查尔酮类化合物6，对破坏木材细胞壁的白腐菌的IC50为12.43 mg/L，可用于防止木材腐蚀[9]。

图2 含羟基、甲氧基及醚的查尔酮衍生物1-6

2012年Aly等人报道了含喹啉的查尔酮类化合物7，对棉蚜的LC50为0.831 mg/L，优于对照药剂丁硫克百威[10]。2013年，关丽杰等人从豆科植物补骨脂的干燥成熟果实中提取了一种异补骨脂查尔酮化合物8 (苯丙烯菌酮)，其10%可溶性液剂稀释2 000倍，对水稻稻瘟病的防效为96.3%，对黄瓜灰霉病的防效为94.52%[11]。苯丙烯菌酮可通过破坏病原菌细胞膜、线粒体膜和核膜等膜系统和干扰细胞代谢过程达到杀菌，具有杀菌谱广，对人畜低毒，环境友好，促进生长等特点，目前该产品已取得登记。2015年，肖彩琴等人报道了含酰基硫脲查尔酮衍生物，在0.001 mg/L时，化合物9对油菜籽根长的抑制率为73.01%[12]。

图3 含羟基、甲氧基及醚的查尔酮衍生物7-9

2016年Nguyen报道了查尔酮类化合物10和11是杂草C4磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(PEPC)的有效抑制剂。化合物10和11对反枝苋等C4杂草都表现出明显的生长抑制作用，而对油菜等C3类植物没有明显的生长抑制作用[13]。2016-2019年，贵州大学先后报道了一系列查尔酮衍生物的抗病毒及杀菌活性；甘秀海报道了含1,3,4-噁二唑的查尔酮类化合物12，对烟草花叶病毒的EC50为20.9 mg/L，明显优于对照药剂宁南霉素(37.9 mg/L)[14]；王艳娇报道了含嘌呤取代的查尔酮类化合物13，对抗黄瓜花叶病毒治疗活性的EC50为301.1mg/L，优于对照药剂宁南霉素(EC50为343.8 mg/L)，对抗烟草花叶病毒的钝化活性为89.1%，与宁南霉素(89.5%)相当[15]；阮祥辉以杨梅素为先导化合物合成了含查尔酮的杨梅素衍生物14，对柑橘溃疡的EC50为19.9 mg/L，对水稻白叶枯EC50为37.5 mg/L[16]；Zhou等人报道了含嘌呤和苯磺酰胺的查尔酮类化合物15，对烟草花叶病毒表现出良好的灭活活性，其EC50为51.65 mg/L，优于利巴韦林(150.45 mg/L)[17]；薛伟等人报道了含喹喔啉的查尔酮类化合物16，在100 mg/L浓度下，对柑橘溃疡病菌的防效为88.3%，明显高于对照药剂噻菌铜38.5%和叶枯唑54.3%；对水稻白叶枯病菌的防效为90.5%，明显高于对照药剂噻菌铜55.1%和叶枯唑71.5%；对烟草青枯病菌的防效为71.6%，明显高于对照药剂噻菌铜35.1%和叶枯唑53.3%[18]。