β-羰基烯胺類化合物及作為制備植物病原菌抗菌劑的應用
【技術領域】:
[0001] 本發明涉及一類結構新穎的具有抑制植物病原菌生長的化合物,具體涉及一種 β-羰基烯胺類化合物及其作為制備植物病原菌抗菌劑的應用。 二、
【背景技術】:
[0002] 農業是我國國民經濟的基礎,然而植物病害給我國乃至全世界農業生產帶來了難 以估計的損失,因此,對其進行有效防控是保證農業高效生產和穩步發展的根本措施之一, 目前的主要防治手段是農藥的廣泛施用。因此,具有我國自主知識產權農藥的研究與開發 對于我國農業乃至國民經濟的發展具有極為重要的戰略意義。結構新穎的新型抗菌劑的研 究與開發一直是人們攻克的難題。
[0003] 據文獻記載,自然界的真菌大約有十萬種,其中有害的病原真菌達8000多種,且 真菌引起的病害占植物病害總量的80 %,危害極大。有的真菌還會使農產品、木材、食品 等發霉變質,有的甚至寄生于人畜體內而引起皮膚病。加之真菌繁殖速度快,傳播能力強, 很難被除去,從而給農作物和農產品的質量和產量造成了很大的影響。如何采取有效而綠 色環保的方法防治病原真菌,是農民增產增收和生態環境保護的關鍵。近年來,我國在植 物病原菌的防治研究方面取得了較大的進展,但同時也存在著一定的問題。傳統的農業防 治一一輪作等簡單方法沒有得到很好實施,使得這些病害日益嚴重,化學農藥防治仍是目 前植物病害防治的主要手段,但化學抗菌劑的大面積頻繁使用導致病原菌對其產生嚴重的 抗藥性。因此,有必要開發結構新型而廣譜的抗菌劑。為此,我們設計了一系列羰基烯 胺類化合物,并系統考察了其對常見的5種植物病原菌(蘋果炭疽病原菌、西瓜枯萎病原 菌、玉米彎孢病原菌、水稻稻瘟病原菌和小麥赤霉病原菌)的抑制活性。 三、
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種β -羰基烯胺類化合物及作為制備植物病原菌抗菌 劑的應用,其采用菌絲線性生長速率法測定了合成的23個目標化合物對蘋果炭疽病原菌、 玉米彎孢病原菌、水稻稻瘟病原菌、小麥赤霉病原菌、西瓜枯萎病原菌等常見的5種植物病 原真菌的體外抑制活性,發現所有化合物對供試菌均具有不同程度的抑制作用。化合物8、 11、12、14、16對玉米彎孢病原真菌、蘋果炭疽病原真菌、西瓜枯萎病原真菌的抑制活性均明 顯高于陽性對照藥物一一醚菌酯,這5個化合物具有進一步研究和開發價值,有望發展成為 新型抗菌劑。
[0005] 為實現上述目的,本發明采用的技術方案為:一種β-羰基烯胺類化合物,其特征 在于:具有如下分子結構特征:
[0006]
[0007] 其中,R為氫,鹵素,甲基,甲氧基,三氟甲基,叔丁基,環己基,雜環取代基。
[0008] 2、根據權利要求1所述的β -羰基烯胺類化合物,其特征在于:合成路線具體如 下:
[0010] 3、根據權利要求1所述的β -羰基烯胺類化合物作為制備植物病原菌抗菌劑的應 用。
[0011] 與現有技術相比,本發明具有如下優點和效果:
[0012] (1)該類化合物結構簡單,分子量小,藥效高;
[0013] (2)建立了該類化合物的合成方法并對其結構進行了鑒定,該方法合成步驟短,操 作簡便,后處理簡單;
[0014] (3)體外抗菌活性試驗證明:該類化合物對所有供試菌均具有不同程度的抑制活 性,其中有5個化合物的抑菌活性顯著高于陽性藥物,特別是化合物8對蘋果炭疽病原菌 的抑制活性(EC 5。= 2. 15 μ g/mL)以及化合物12對玉米彎孢病原真菌的抑制活性(ECm = 9. 14 μ g/mL)分別為陽性對照醚菌酯活性(ECm= 15. 45, 76. 06 μ g/mL)的7. 2倍和8. 3倍。
[0015] 據此可知:這是一類在農藥方面具有潛在應用價值的藥物前體,本發明將為此類 化合物的后續設計及其藥理活性的研究提供理論依據和技術支撐。 四、【附圖說明】:
[0016] 圖1為化合物8抑制玉米彎孢病原真菌的回歸曲線;
[0017] 圖2為化合物8抑制水稻稻瘟病原真菌的回歸曲線;
[0018] 圖3為化合物8抑制蘋果炭疽病原真菌的回歸曲線;
[0019] 圖4為化合物11抑制玉米彎孢病原真菌的回歸曲線;
[0020] 圖5為化合物11抑制水稻稻瘟病原真菌的回歸曲線;
[0021] 圖6為化合物11抑制蘋果炭疽病原真菌的回歸曲線;
[0022] 圖7為化合物11抑制西瓜枯萎病原真菌的回歸曲線;
[0023] 圖8為化合物12抑制玉米彎孢病原真菌的回歸曲線;
[0024] 圖9為化合物12抑制水稻稻瘟病原真菌的回歸曲線;
[0025] 圖10為化合物12抑制蘋果炭疽病原真菌的回歸曲線;
[0026] 圖11為化合物14抑制玉米彎孢病原真菌的回歸曲線;
[0027] 圖12為化合物14抑制水稻稻瘟病原真菌的回歸曲線;
[0028] 圖13為化合物14抑制蘋果炭疽病原真菌的回歸曲線;
[0029] 圖14為化合物14抑制西瓜枯萎病原真菌的回歸曲線;
[0030] 圖15為化合物16抑制玉米彎孢病原真菌的回歸曲線;
[0031] 圖16為化合物16抑制水稻稻瘟病原真菌的回歸曲線;
[0032] 圖17為化合物16抑制蘋果炭疽病原真菌的回歸曲線;
[0033] 圖18為化合物16抑制西瓜枯萎病原真菌的回歸曲線;
[0034] 圖19為化合物16抑制小麥赤霉病原真菌的回歸曲線。 五、【具體實施方式】
[0035] 在本發明中,設計并合成的羰基烯胺類化合物結構通式如下:
[0037] 其中,R為氫,鹵素,甲基,甲氧基,三氟甲基,叔丁基,環己基,雜環取代基等。目標 化合物的化學結構和物理性質如表1所示。
[0038] 表1 羰基烯胺類化合物的結構和物理性質
[0043] 本發明建立的制備β_羰基烯胺類化合物的合成路線如下:
[0044] ( -)β-1,3_ 二酮的合成
[0045] 取代苯乙酮和NaNH2在乙酸乙酯中回流10~15h,即取代苯乙酮在氨基鈉的催化 下與乙酸乙酯發生克萊森縮合反應,即可制得β -1,3-二酮。
[0047](二)β -羰基烯胺類化合物的合成
[0048] β -1,3-二酮與CH3COONH4在甲醇溶液中回流1~3h,發生先加成后消除的酮類化 合物所特有的典型親核加成反應,就可合成目標化合物β -羰基烯胺。
[0050] 合成不同類型β -羰基烯胺類化合物的具體操作步驟如下:
[0051] 1.化合物1即4-苯基-4-氧代-2- 丁烯-2-胺的合成
[0052] (1)將6. 06g(50mmol)苯乙酮加入盛有IOOmL干燥乙酸乙酯的500mL的梨形瓶中, 在冰鹽浴中,向其中分批緩慢加入3. 91g的NaNH2 (lOOmmol),充分攪拌至其完全溶解,溶液 由無色透明逐漸變為褐色粘稠液。
[0053] (2) 95°C油浴加熱,回流12h,TLC檢測顯示原料基本反應完全,停止反應。
[0054] (3)向反應瓶中加入適量lmol/L的稀鹽酸淬滅反應,待其中固體全部消失后即 pH = 7時,將混合液轉入分液漏斗,靜置分層,水相用乙酸乙酯萃取3次(50mLX 3),合并 有機相,用飽和食鹽水洗滌有機相,無水似504干燥后減壓蒸餾除去溶劑得到粗產物一一 β-1,3-二酮的浸膏。
[0055] (4)所得浸膏經硅膠柱層析分離,以石油醚和乙酸乙酯的混合溶劑作為洗脫液,得 到中間產物I。
[0056] (5)依次向250mL圓底燒瓶中加入3. 24g(20mmol)中間產物I、7. 27g(60mmol)的 醋酸銨和50mL甲醇,加熱回流。
[0057] (6) TLC檢測證明原料完全反應后,停止反應。
[0058] (7)減壓蒸餾除去甲醇,得到淡黃色固體;向其中加入IOOmL蒸餾水以除去多余的 醋酸銨。
[0059] (8)減壓抽濾,布氏漏斗中的粗產物用水洗3次,石油醚洗滌3次,所得粗產品為白 色固體。
[0060] (9)以石油醚和乙酸乙酯為溶劑重結晶粗產物,得到白色針狀晶體,減壓抽濾,得 2. 3172g目標產