CN101062926A - 非天然3,4－二氢异香豆素衍生物的制备和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了制备一种非天然3，4－二氢异香豆素衍生物及其中间体的合成方法，提供了3，4－二氢异香豆素衍生物及其中间体在农药领域的用途，涉及卤素取代的3，4－二氢异香豆素衍生物，它们具有如上化学结构通式，其中包括6种3，4－二氢异香豆素衍生物(C系列)。本发明公开了这些化合物的合成方法及其用做农药生物活性的使用方法及其用途。
Description
技术领域
本发明的技术方案涉及卤素取代的3，4-二氢异香豆素衍生物，具体地说是涉及3，4-二氢异香豆素衍生物的合成方法和使用方法及用途。
背景技术
异香豆素(学名：1H-2-苯并吡喃-1-酮)是一些天然产物的基本结构，广泛存在于自然界，其衍生物具有广泛的生理和生物活性如抗菌、消炎、抗癌、抑制蛋白酶和除草等以及明显的抗癌活性(李丽等，南京师范大学学报(工程技术版)，2005，5(2)：64-67.)。异香豆素和3，4-二氢异香豆素是真菌、苔藓、霉菌、细菌、高等植物和动物的次级代谢物，现已从真菌类的艾属、曲霉菌、喙壳菌、镰刀霉、青霉菌、链霉菌等物种中分离得到。他们也是木棉科、菊科、豆科、杨梅科、虎耳草科和百合科等高等植物的组分。
含有卤素的天然的异香豆素非常稀少，含氟的天然异香豆素至今仍没有被发现，仅含氯和溴的天然异香豆素已有报道，Thomas等(Thomas等.J.Nat.Prod.62，1182(1999))已经从青霉菌的干酪培养物中分离得到含有氯的代谢物dichlorodiaportin(01)。Stalder从子囊菌培养物中分离得到4-溴-6-羟基蜂蜜曲菌素(Stadler等.J.Antibiotics 48，261-266，(1995))。人工合成的含氟的异香豆素也很少，Chuikov等(Chuikov等.；C.A.118：124161c.)报道了3，3，4，5，6，7，8-七氟-4-三氟甲基-3，4-二氢异香豆素和3，3，4，4，5，6，7，8-八氟-3，4-二氢异香豆素的合成。Beautement(Beautement等.Tetrahedron Lett.，B25，3025(1984))等合成了在异香豆素4位上连有氟取代的苯基的异香豆素。在3位上连有氟苯基的3，4-二氢异香豆素也已被Crenshaw合成(Crenshaw等.Tetrahedron Lett.1988，29，3777.)。4-氯-3-[(4-氟苯基)甲氧基]异香豆素已被发现是人体Q31颗粒溶解霉A的有效抑制剂(Odake等.Biochemistry，30，2217-2227，1991)。这种异香豆素作为丝氨酸蛋白酶抑制剂来治疗肺气肿(Hudig等.Mol.Immunol.，26，793-798，1989)。3-氟-3，4-二氢-5，8-二甲氧基异香豆素抑制发炎(Hudig等.Mol.Immunol.，26，793-798，1989)。3(3′-氯-4′-氟苯基)-3，4-二氢异香豆素有抗细菌和抗真菌活性。6-(2-氯-4-三氟甲基苯氧基)-3，4-二氢异香豆素作为除草剂(Clark等.C.A，111，19479v.)，它几乎完全控制穇子、白芥和其他杂草的生长。
在国内外专利文献公开的异香豆素衍生物中许多的化合物具有重要的生理活性和生物活性，香豆素类化合物已经被用做杀鼠剂和除草剂等农药使用，目前已经报道的异香豆素衍生物合成的专利很多，但具有生物活性尤其是农药生物活性的报道相对较少，本发明在前期合成异香豆素的基础上将其转化的3，4-二氢衍生物，并对这些化合物进行了相关的生物活性测试，以便能够检测它们的农药如除草、杀虫、杀菌等植物疾病控制活性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供3，4-二氢异香豆素类衍生物及其合成方法和农药生物活性的筛选。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：3，4-二氢异香豆素类衍生物的化学结构通式如下，其具体的化学结构通式如下：
R是：2，3-二氯苯基；2，5-二氯苯基；3，5-二氯苯基；2，3-二氟苯基；3，4-二氟苯基；3，5-二氟苯基
I.本发明中合成的酮酸类衍生物中间体的化学结构：
II.本发明中合成的羟基酸类衍生物的化学结构：
III.本发明中合成的3，4-二氢异香豆素衍生物的化学结构：
本发明的异香豆素类衍生物的合成方法路线图如下：
具体分为以下步骤：
本发明专利中所有化合物的熔点用Gallenkemp熔点仪(未校正)在开放的毛细管中测得；红外光谱是Hitachi型270-50红外光谱仪测定的；1H-NMR(400MHz)以TMS作为内标，在AM-400仪器上测定，EI-MS是在MAT-112-S仪器上测定，石油醚沸点为40到80度。
I.2-(取代的)苯甲酸(31，32，33，41，42，43)B的制备：
按照如下的反应方程式，用乙醇50毫升分别溶解异香豆素3-(2′，3′-二氯苯基)异香豆素，3-(2′，5′-二氯苯基)异香豆素，3-(3′，5′-氯苯基)异香豆素，3-(2′，3′-二氟苯基)异香豆素，3-(3′，4′-二氟苯基)异香豆素，3-(3′，5′-二氟苯基)异香豆素，加入氢氧化钾(5％，100毫升)，回流4小时，减压蒸馏除去乙醇，加冰水20毫升，混合物用盐酸酸化再用二氯甲烷20毫升萃取3次，无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂得到粗产物2-(3′，5′-苯甲酰甲基)苯甲酸的(31B)，2-(2′，3′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(32B)，2-(2′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(33B)，2-(2′，3′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(41B)，2-(3′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(42B)，2-(3′，4′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(43B)，用甲醇重结晶纯化，并测定结构参数：
R是：2，3-二氯苯基；2，5-二氯苯基；3，5-二氯苯基；2，3-二氟苯基；3，4-二氟苯基；3，5-二氟苯基
II.(dl)-3-(取代的)-3，4-二氢异香豆素类衍生物(31，32，33，41，42，43)C的制备：
按照如下的反应方程式，用1％氢氧化钾溶液25毫升分别溶解酮酸类化合物2-(3′，5′-苯甲酰甲基)苯甲酸的(31B)，2-(2′，3′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(32B)，2-(2′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(33B)，2-(2′，3′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(41B)，2-(3′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(42B)，2-(3′，4′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(43B)2.07毫摩尔，加硼氢化钠(0.25g)，混合物于室温下搅拌1小时，稀盐酸酸化后，用乙酸乙酯50毫升萃取2次，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂得到粗产物羟基酸2-[2′-羟基-2′-(3″，5″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-31)，2-[2′-羟基-2′-(2″，3″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-32)，2-[2′-羟基-2′-(2″ 5″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-33)，用乙酸酐(1毫升)溶解，加热回流2小时，冷却反应混合物，加入水(25毫升)，混合物搅拌过夜，过滤得到析出的晶体，滤液用二氯甲烷20毫升萃取2次，二氯甲烷相用无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂得粗产物粗产物二氢异香豆素(dl)-3-(3′，5′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(31C)，(dl)-3-(2′，3′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(32C)，(dl)-3-(2′，5′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(33C)，(dl)-3-(2′，3′-二氟苯基)-3，4-二氢异香豆素(41C)，(dl)-3-(3′，5’-二氟苯基)-3，4-二氢异香豆素(42C)，(dl)-3-(3′，4′-二氟苯基)-3，4-二氢异香豆素(43C)，用石油醚做洗脱剂进行柱层析分离纯化并测定熔点和1H NMR以及其他理化参数；
R是：2，3-二氯苯基；2，5-二氯苯基；3，5-二氯苯基；2，3-二氟苯基；3，4-二氟苯基；3，5-二氟苯基
本发明的苯并噻二唑衍生物生物活性的筛选方法如下：
I.除草活性的筛选方法：采用温室盆栽法进行，分苗前土壤处理和苗后茎叶处理，处理剂量为750克/公顷，施药方法为喷施，于施药后15天测定地上部鲜重抑制百分率，测定试材包括油菜(Brassica campestris)、稗草(Echinochloa crusgalli)、苋菜(Amaranthusretroflexus L.)和马唐(Digitaria sanguinalis(L.)Scop)；
II.杀虫活性的筛选方法：粘虫(Mythimna separata)采用浸叶法，用玉米叶浸渍于丙酮配制的药液中(500微克/毫升)，待药液后接入4龄幼虫，主要测定胃毒和触杀作用，24、96小时检查试验结果(观察昆虫生长调节剂作用)，用死亡百分率表示杀虫活性高低。蚊幼虫(Culex pipiens pallens)的测定是将4龄幼虫放入一定浓度(5微克/毫升)的药液(水)中，24小时检查蚊幼虫的死亡情况；
III.杀菌活性的筛选方法：采用菌体生长率测定法(Mycelium growth rate test)，具体过程是，取5毫克样品溶解在适量二甲基甲酰胺内，然后用含有一定量吐温20乳化剂水溶液稀释至500微克/毫升的药剂，将供试药剂在无菌条件下各吸取1毫升注入培养皿内，再分别加入9毫升培养基，摇匀后制成50微克/毫升含药平板，以添加1毫升灭菌水的平板做空白对照，用直径4毫米的打孔器沿菌丝外缘切取菌盘，移至含药平板上，呈等边三角形摆放，每处理重复3次，将培养皿放在24±1度恒温培养箱内培养，48小时后调查各处理菌盘扩展直径，求平均值，与空白对照比较计算相对抑菌率。供试病原真菌包括小麦赤霉(Gibberella zeae)、番茄早疫(Alternaria)、芦笋茎枯(Phoma asparagi solani)、苹果轮纹(Physalospora piricola)和花生褐斑(Cercospora arachidicola)。
本发明将通过特定制备和生物活性测定实施例具体说明3，4-二氢异香豆素类衍生物的合成和生物活性，但所述实施例仅用于具体的说明而非限制本发明，具体的实施方式如下：
实施例1
2-(3′，5′-苯甲酰甲基)苯甲酸的(31B)合成和结构鉴定：
在100毫升的三口瓶中在100毫升的三口瓶中用乙醇(50毫升)和氢氧化钾(5％，100毫升)溶解3-(3′，5′-二氯苯基)异香豆素(9.0g，30毫摩尔)(31A)，回流4小时，冷却后，减压除去乙醇。向反应混合物中加入冷水(20毫升)，用稀盐酸酸化，用二氯甲烷20毫升萃取3次，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，用甲醇重结晶得到2-(3′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(31B)纯品6.5g，21.1毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应的骨架吸收峰。
实施例2
2-(2′，3′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(32B)的合成和结构鉴定：
在100毫升的三口瓶中用乙醇(50毫升)和氢氧化钾(5％，100毫升)溶解3-(2′，3′-二氯苯基)异香豆素(8.8g，30毫摩尔)(32A)，回流4小时，冷却后，减压除去乙醇。向反应混合物中加入冷水(20毫升)，用稀盐酸酸化，用二氯甲烷20毫升萃取3次，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，用甲醇重结晶得到2-(2′，3′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(32B)纯品6.8g，22.0毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应的骨架吸收峰。
实施例3
2-(2′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(33B)的合成和结构鉴定：
在100毫升的三口瓶中用乙醇(50毫升)和氢氧化钾(5％，100毫升)溶解3-(2′，3′-二氯苯基)异香豆素(9.0g，30毫摩尔)(32A)，回流4小时，冷却后，减压除去乙醇。向反应混合物中加入冷水(20毫升)，用稀盐酸酸化，用二氯甲烷20毫升萃取3次，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，用甲醇重结晶得到2-(2′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(33B)纯品6.3g，20.5毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应的骨架吸收峰。
实施例4
2-(2′，3′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(41B)的合成和结构鉴定：
在100毫升的三口瓶中用乙醇(50毫升)和氢氧化钾(5％，100毫升)溶解3-(2′，3′-二氟苯基)异香豆素(8.5g，30毫摩尔)(41A)，回流4小时，冷却后，减压除去乙醇。向反应混合物中加入冷水(20毫升)，用稀盐酸酸化，用二氯甲烷20毫升萃取3次，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，用甲醇重结晶得到2-(2′，3′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(41B)纯品5.9g，21.5毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应的骨架吸收峰。
实施例5
2-(3′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(42B)的合成和结构鉴定：
在100毫升的三口瓶中用乙醇(50毫升)和氢氧化钾(5％，100毫升)溶解3-(2′，3′-二氯苯基)异香豆素(8.7g，30毫摩尔)(42A)，回流4小时，冷却后，减压除去乙醇。向反应混合物中加入冷水(20毫升)，用稀盐酸酸化，用二氯甲烷20毫升萃取3次，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，用甲醇重结晶得到2-(3′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(42B)纯品7.0g，25.2毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应的骨架吸收峰。
实施例6
2-(3′，4′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(43B)的合成和结构鉴定：
在100毫升的三口瓶中用乙醇(50毫升)和氢氧化钾(5％，100毫升)溶解3-(3′，4′-二氟苯基)异香豆素(8.69g，30毫摩尔)(43A)，回流4小时，冷却后，减压除去乙醇。向反应混合物中加入冷水(20毫升)，用稀盐酸酸化，用二氯甲烷20毫升萃取3次，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，用甲醇重结晶得到2-(3′，4′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(43B)纯品6.0g，21.7毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应的骨架吸收峰。
实施例7
2-[2′-羟基-2′-(3″，5″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-31)的合成和结构鉴定：
在100毫升的三口瓶中用氢氧化钾溶液(1％，25毫升)溶解2-(3′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(31B)(6.6g，0.02摩尔)，加入钾硼氢化钠(0.25g)，混合物于室温下搅拌1小时。稀盐酸酸化后，用乙酸乙酯50毫升萃取2次，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂得到粗产物2-[2′-羟基-2′-(3″，5″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-31)，用石油醚做洗脱剂进行柱层析分离纯化得纯品5.0g，16.1毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应的骨架吸收峰。
实施例8
2-[2′-羟基-2′-(2″，3″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-32)的合成和结构鉴定：
在100毫升的三口瓶中用氢氧化钾溶液(1％，25毫升)溶解2-(2′，3′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(32B)(6.7g，0.02摩尔)，加入钾硼氢化钠(0.25g)，混合物于室温下搅拌1小时。稀盐酸酸化后，用乙酸乙酯50毫升萃取2次，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂得到粗产物2-[2′-羟基-2′-(2″，3″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-32)，用石油醚做洗脱剂进行柱层析分离纯化得纯品4.7g，15.1毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应的骨架吸收峰。
实施例9
2-[2′-羟基-2′-(2″5″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-33)的合成和结构鉴定：
在100毫升的三口瓶中用氢氧化钾溶液(1％，25毫升)溶解2-(2′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(33B)(6.4g，0.02摩尔)，加入钾硼氢化钠(0.25g)，混合物于室温下搅拌1小时。稀盐酸酸化后，用乙酸乙酯50毫升萃取2次，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂得到粗产物2-[2′-羟基-2′-(2″，5″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-33)，用石油醚做洗脱剂进行柱层析分离纯化得纯品4.5g，14.6毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应的骨架吸收峰。
实施例10
(dl)-3-(3′，5′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(31C)的合成和结构鉴定：
在250毫升的三口瓶中用乙酸酐(1毫升)溶解2-[2′-羟基-2′-(3″，5″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-31)(5.0g，10毫摩尔)，加热回流2小时，反应混合物冷却后，加入水(25毫升)，室温搅拌过夜，过滤出沉淀，滤液用二氯甲烷20毫升萃取2次，二氯甲烷相用无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂得粗产物(dl)-3-(3′，5′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(31C)，用石油醚做洗脱剂进行柱层析纯化得纯品3.65g，12.5毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应骨架吸收峰。
实施例11
(dl)-3-(2′，3′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(32C)的合成和结构鉴定：
在250毫升的三口瓶中用乙酸酐(1毫升)溶解2-[2′-羟基-2′-(2″，3″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-32)(4.6g，10毫摩尔)，加热回流2小时，反应混合物冷却后，加入水(25毫升)，室温搅拌过夜，过滤出沉淀，滤液用二氯甲烷20毫升萃取2次，二氯甲烷相用无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂得粗产物(dl)-3-(2′，3′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(32C)，用石油醚做洗脱剂进行柱层析分离纯化得纯品3.6g，12.3毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应骨架吸收峰。
实施例12
(dl)-3-(2′，5′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(33C)的合成和结构鉴定：
在250毫升的三口瓶中用乙酸酐(1毫升)溶解2-[2′-羟基-2′-(2″，5″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-33)(4.6g，10毫摩尔)，加热回流2小时，反应混合物冷却后，加入水(25毫升)，室温搅拌过夜，过滤出沉淀，滤液用二氯甲烷20毫升萃取2次，二氯甲烷相用无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂得粗产物(dl)-3-(2′，5′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(33C)，用石油醚做洗脱剂进行柱层析分离纯化得纯品3.5g，11.8毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应骨架吸收峰。
实施例13
(dl)-3-(2′，3′-二氟苯基)-3，4-二氢异香豆素(41C)的合成和结构鉴定：
在250毫升的三口瓶中用乙酸酐(1毫升)溶解2-[2′-羟基-2′-(2″，3″-二氟苯基)乙基苯甲酸(41B)(5.9g，21.5毫摩尔)，加热回流2小时，反应混合物冷却后，加入水(25毫升)，室温搅拌过夜，过滤出沉淀，滤液用二氯甲烷20毫升萃取2次，二氯甲烷相用无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂得粗产物(dl)-3-(2′，3′-二氟苯基)-3，4-二氢异香豆素(41C)，用石油醚做洗脱剂进行柱层析分离纯化得纯品4.7g，18.2毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应的骨架吸收峰。
实施例14
(dl)-3-(3′，5’-二氟苯基)-3，4-二氢异香豆素(42C)的合成和结构鉴定：
在250毫升的三口瓶中用乙酸酐(1毫升)溶解2-[2′-羟基-2′-(3″，5″-二氟苯基)乙基苯甲酸(42B)(7.0g，25.2毫摩尔)，加热回流2小时，反应混合物冷却后，加入水(25毫升)，室温搅拌过夜，过滤出沉淀，滤液用二氯甲烷20毫升萃取2次，二氯甲烷相用无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂得粗产物(dl)-3-(3′，5′-二氟苯基)-3，4-二氢异香豆素(42C)，用石油醚做洗脱剂进行柱层析分离纯化得纯品4.8g，18.6毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应骨架吸收峰。
实施例15
(dl)-3-(3′，4′-二氟苯基)-3，4-二氢异香豆素(43C)的合成和结构鉴定：
在250毫升的三口瓶中用乙酸酐(1毫升)溶解2-[2′-羟基-2′-(3″，4″-二氟苯基)乙基苯甲酸(43B)(6.0g，21.7毫摩尔)，加热回流2小时，反应混合物冷却后，加入水(25毫升)，室温搅拌过夜，过滤出沉淀，滤液用二氯甲烷20毫升萃取2次，二氯甲烷相用无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂得粗产物(dl)-3-(3′，4′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(43C)，用石油醚做洗脱剂进行柱层析分离纯化得纯品4.5g，17.3毫摩尔，测定熔点和1H NMR，其化学结构式和理化参数见见表1和表2，由表1和表2可见，该化合物1H NMR显示与其结构相应的化学位移，H的数目与其结构吻合，MS测定出现相应M+的m/z峰，IR出现相应骨架吸收峰。
表1本发明化合物的理化参数
| 化合物 | 外观 | 分子式 | m.p./℃ | 产率％ | 元素分析(实验值/理论值) | |||
| C | H | O | Cl/F | |||||
| 31B32B33B41B42B43BHA-31HA-32HA-3331C32C33C41C42C43C | 无色晶体无色晶体白色粉末无色晶体白色粉末白色粉末无色晶体无色晶体无色晶体白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末 | C15H10Cl2O3C15H10Cl2O3C15H10Cl2O3C15H10F2O3C15H10F2O3C15H10F2O3C15H12Cl2O3C15H12Cl2O3C15H12Cl2O3C15H9Cl2O2C15H9Cl2O2C15H9Cl2O2C15H8F2O2C15H8F2O2C15H8F2O2 | 172-173160-162140-142151-154124-126132-135138-140150-152172-174184-186236-238121-124118-121121-12296-98 | 73.077.071.070.080.069.077.069.072.073.077.077.080.069.075.0 | 58.23/58.4458.23/58.4458.23/58.4465.24/65.2265.24/65.2265.24/65.2257.91/58.0657.91/58.0657.91/58.0661.44/61.6461.44/61.6461.44/61.6469.25/69.2369.25/69.2369.25/69.23 | 3.28/3.253.28/3.253.28/3.253.66/3.623.66/3.623.66/3.623.88/3.873.88/3.873.88/3.873.44/3.083.44/3.083.44/3.083.85/3.083.85/3.083.85/3.08 | 15.60/15.2615.60/15.2615.60/15.2617.34/17.3917.34/17.3917.34/17.3915.41/15.1715.41/15.1715.41/15.1710.95/10.9610.95/10.9610.95/10.9612.31/13.0712.31/13.0712.31/13.07 | 22.89/23.0522.89/23.0522.89/23.0513.76/13.7713.76/13.7713.76/13.7722.80/22.9022.80/22.9022.80/22.9024.17/24.3224.17/24.3224.17/24.3214.59/14.6214.59/14.6214.59/14.62 |
实施例16
本发明中合成的新化合物杀菌活性的测定：
采用菌体生长率测定法(Mycelium growth rate test)，取5毫克样品溶解在适量二甲基甲酰胺内，然后用含有一定量吐温20乳化剂水溶液稀释至500微克/毫升的药剂，将药剂在无菌条件下制成50微克/毫升含药平板培养基10毫升，以添加1毫升灭菌水的平板做空白对照，用直径4毫米的打孔器沿菌丝外缘切取菌盘，移至含药平板上，呈等边三角形摆放，每处理重复3次，将培养皿放在24±1度恒温培养箱内培养，48小时后调查各处理菌盘扩展直径，求平均值，与空白对照比较计算相对抑菌率。供试病原真菌包括小麦赤霉(Gibberella zeae)、番茄早疫(Alternaria)、芦笋茎枯(Phoma asparagi solani)、苹果轮纹(Physalospora piricola)和花生褐斑(Cercospora arachidicola)。测定结果见表3，化合物在50微克/毫升时对病原真菌表现出一定的抑制生长作用。
表2本发明化合物的1H NMR和MS以及IR数据
| 编号 | MSm/z | 1H NMRδ(溶剂) | IR cm-1 |
| 31B32B33B41B42B43BHA-31HA-32HA-3331C32C33C41C42C43C | 308.00(M+)310.00(M+2)312.00(M+4)308.10(M+)310.10(M+2)312.00(M+4)308.00(M+)310.00(M+2)312.10(M+4)276.00(M+)276.20(M+)276(M+)310.10(M+)312.10(M+2)314.00(M+4)310.00(M+)312.10(M+2)314.00(M+4)310.00(M+)312.00(M+2)314.00(M+4)292.20(11.3％)(M+)294.00(9.2％)(M+2)296.00(3％)(M+4)292.10(11.3％)(M+)294.00(9.2％)(M+2)296.00(3％)(M+4)292.00(11.3％)(M+)294.00(9.2％)(M+2)296.00(3％)(M+4)261.20(51％)(M+1)261.20(4％)(M+1)260.00(4.5％)(M+) | 4.62(1H，s，H-1’)，7.24(1H，d，J＝7.9Hz，H-3)，7.26(1H，dd，J＝8.9Hz，H-5)，7.58(1H，dd，J＝1.0，7.54Hz，H-4，4”)，7.94(2H，d，J＝1.76Hz，H-2”，6”)，8.15(1H，dd，J＝7.9Hz，H-6)(D2O)4.64(1H，s，H-1’)，7.06(1H，dd，J＝7.9Hz，H-5”)，7.27(2H，dd，J＝7.86Hz，H-3，5)，7.42(1H，d，J＝8.17Hz，H-4”)，7.63(1H，m，J＝13，7.9Hz，H-4)，7.81(1H，d，J＝1.43，7.78Hz，H-6”)，8.02(1H，dd，J＝8.01Hz，H-6)(D2O)4.63(1H，s，H-1’)，7.32(1H，d，J＝7.55Hz，H-3)，7.34(1H，d，J＝7.9Hz，H-5)，7.41(1H，dJ＝8.9Hz，H-3”)，7.44(1H，d，J＝8.8Hz，H-4”)，7.58(1H，dd，J＝1.0，7.54Hz，H-4)，7.97(1H，d，J＝1.78Hz，H-6”)，8.17(1H，dd，J＝7.9Hz，H-6)(D2O)4.69(1H，s，H-1’)，7.15(2H，m，J＝3.12，8.34Hz，H-4”，5”)，7.18(1H，m，J＝1.37，7.49Hz，H-3，5)，7.39(1H，m，J＝1.42，7.76，9.45Hz，H-4)，7.77(1H，m，J＝1.5，6.2，8.8Hz，H-6”)，8.09(1H，dd，J＝7.62Hz，H-6)(D2O)4.61(1H，s，H-1’)，6.98(1H，dd，J＝8.25，16.6Hz，H-4”)，7.23(1H，d，J＝7.4Hz，H-3)，7.37(1H，dd，J＝7.6Hz，H-4)，7.51(2H，m，J＝1.0，11.8Hz，H-2”，6”)，7.77(m，J＝1.6，7.90Hz，H-4)，8.08(1H，dd，J＝7.23Hz，H-6)(D2O)4.63(1H，s，H-1’)，6.98(1H，dd，J＝8.34Hz，H-5”)，7.23(1H，d，J＝5.8Hz，H-3)，7.37(1H，m，J＝3.0，7.5Hz，H-7)7.52(1H，m，J＝1.0，7.49Hz，H-4)，7.75(1H，dd，J＝1.68，11.8Hz，H-2”)7.79(1H，d，J＝8.8Hz，H-6”)，8.09(1H，dd，J＝7.62Hz，H-6)(D2O)2.25(1H，dd，J＝8.22，15.6Hz，H-1’b)，2.60(1H，dd，J＝6.24，15.6Hz，H-1’a)，4.10(1H，dd，J＝7.12，14.20Hz，H-2’)，7.57(1H，dd，J＝1.58，7.9Hz，H-3) 7.73(1H，dd，J＝8.9Hz，H-5)，7.78(1H，dd，J＝7.54Hz，H-4)，7.95(3H，d，J＝1.76Hz，H-2”，4”，6”)，8.16(1H，dd，J＝7.9Hz，H-6)(D2O)2.25(1H，dd，J＝8.22，15.6Hz，H-1’b)，2.60(1H，dd，J＝6.24，15.6Hz，H-1’a)，4.10(1H，dd，J＝7.12，14.20Hz，H-2’)，7.55(1H，dd，J＝1.76，8.1Hz，H-4”)，7.59(1H，dd，J＝7.72Hz，H-5”)，7.63(1H，dd，J＝1.76，7.78Hz，H-6”)，7.57(1H，dd，J＝1.58，7.9Hz，H-3)，7.73(1H，dd，J＝8.9Hz，H-5)，7.78(1H，dd，J＝7.54Hz，H-4)，8.13(1H，dd，J＝7.9Hz，H-6)(D2O)2.25(1H，dd，J＝8.22，15.6Hz，H-1’b)，2.60(1H，dd，J＝6.24，15.6Hz，H-1’a)，4.10(1H，dd，J＝7.12，14.20Hz，H-2’)，7.23(1H，d，J＝8.9Hz，H-3”)，7.24(1H，dd，J＝1.56，7.8Hz，H-4”)，7.27(1H，dd，J＝1.0Hz，H-6”)，7.42(1H，dd，J＝1.58，7.9Hz，H-3)，7.73(1H，dd，J＝8.9Hz，H-5)，7.78(1H，dd，J＝7.54Hz，H-4)，8.15(1H，dd，J＝7.79Hz，H-6)(D2O)3.09(1H，dd，J＝12.10，16.25Hz，H-4b)，3.29(1H，dd，J＝2.90，16.36Hz，H-4a)，5.93(1H，dd，J＝2.90，12.03Hz，H-3)，7.30(2H，dd，J＝2.6Hz，H-2’，6’)，7.44(1H，dd，J＝2.3Hz，H-4’)，7.48(1H，m，J＝2.46，9.24Hz，H-7)，7.58(1H，m，J＝2.24，7.60Hz，H-6)，7.66(1H，dd，J＝1.24，7.78Hz，H-5)，8.15(1H，d，J＝7.6Hz，H-8)(CDCl3)3.10(1H，dd，J＝12.11，16.20Hz，H-4b)，3.27(1H，dd，J＝2.90，16.38Hz，H-4a)，5.93(1H，dd，J＝2.86，12.02Hz，H-3)，7.29(1H，dd，J＝2.6，7.4Hz，H-4’)，7.30(1H，dd，J＝5.1Hz，H-5’)，7.32(1H，d，J＝7.9Hz，H-6’)，7.45(1H，m，J＝1.08，9.04Hz，H-7)，7.58(1H，m，J＝0.6，7.6Hz，H-6)，7.66(1H，d，J＝7.73Hz，H-5)，8.15(1H，d，J＝7.61Hz，H-8)(CDCl3)3.10(1H，dd，J＝12.22，16.3Hz，H-4b)，3.26(1H，dd，J＝3.0，16.36Hz，H-4a)，5.60(1H，dd，J＝3.0，12.17Hz，H-3)，7.26(1H，d，J＝2.4Hz，H-6’)，7.28(1H，d，J＝2.2Hz，H-3’)，7.31(1H，dd，J＝2.01，8.5Hz，H-4’)，7.44(1H，dd，J＝7.64Hz，H-7)，7.58(1H，m，J＝1.1，7.48z，H-6)，7.75(1H，d，J＝7.73Hz，H-5)，8.16(1H，d，J＝7.59Hz，H-8)(CDCl3)3.09(1H，dd，J＝2.92，16.37Hz，H-4b)，3.31(1H，dd，J＝4.09，16.31Hz，H-4a)，5.76(1H，dd，J＝2.94，12.16Hz，H-3)，6.61(1H，m，H-4’)，6.71(m，J＝2.3，8.54Hz，H-6’)，7.46(1H，m，J＝5.0，8.6Hz，H-5’)，7.54(1H，dd，J＝2.24，7.90Hz，H-7)，7.62(1H，dd，J＝2.5，7.57Hz，H-5)，7.68(1H，dd，J＝3.20，5.72Hz，H-6)，8.13(1H，d，J＝7.27Hz，H-8)(CDCl3)3.46(1H，dd，J＝2.92，16.37Hz，H-4b)，3.81(1H，dd，J＝4.09，13.04Hz，H-4a)，5.92(1H，dd，J＝2.95，13.10Hz，H-3)，6.90(1H，m，H-4’)，7.12(1H，m，J＝2.3，9.54Hz，H-2’，6’)，7.28(1H，m，J＝1.76，6.72Hz，H-7)，7.51(1H，dd，J＝2.15，7.68Hz，H-5)，7.67(1H，dd，J＝3.37，5.67Hz，H-6)，8.14(1H，d，J＝7.58Hz，H-8)(CDCl3)3.08(1H，dd，J＝3.10，16.39Hz，H-4b)，3.29(1H，dd，J＝4.4，16.38Hz，H-4a)，5.46(1H，dd，J＝3.09，11.91Hz，H-3)，7.15(2H，m，J＝7.8，11.3Hz，H-2’，5’)，7.21(1H，m，J＝3.8，5.1，8.2Hz，H-6’)，7.41(1H，m，J＝1.1，8.6Hz，H-7)，7.55(1H，dd，J＝1.22，7.48Hz，H-5)，7.88(1.H，m，J＝1.8，6.90Hz，H-6)，8.13(1H，d，J＝7.79Hz，H-8)(CDCl3) | 3300-3250，2935，2733，1708，1470，10993300-3250，2920，2732，1704，1471，10963300-3250，2923，2733，1703，1473，10803300-3250，2935，2735，1707，1470，11413300-3250，2920，2733，1704，1470，11423300-3250，2923，2737，1703 1475，11893350-3200，1384，2935，2731，1708，1473，10993350-3200，1384，2920，2733，1704，1471，10963350-3200，1385，2923，2732，1703，1476，10802935，1708，1246，10992920，1704，1245，10962923，1703，1243，10802935，1707，1244，11412920，1704，1244，11422923，1703，1243，1189 |
实施例17
本发明中合成的新化合物杀虫活性的测定：
本发明的化合物对粘虫的杀虫活性的测定采用浸叶法，用玉米叶浸渍于丙酮配制的药液中(500微克/毫升)，待药液后接入4龄幼虫，主要测定胃毒和触杀作用，24、96小时检查试验结果(观察昆虫生长调节剂作用)，用死亡百分率表示杀虫活性高低。本发明的化合物对蚊幼虫的杀虫活性采用浸液法测定，将4龄幼虫放入一定浓度(5微克/毫升)的药液(水)中，蚊幼虫24小时检查蚊幼虫的死亡情况。测定结果表明，测定的化合物在500微克/毫升时，24小时和96小时粘虫的死亡率以及5微克/毫升时，24小时和96小时蚊幼虫的死亡率均为零，粘虫正常脱皮，4天后粘虫正常脱皮变成5龄，药剂无昆虫生长调节剂作用。
实施例18
本发明中合成的新化合物除草活性的测定：
采用温室盆栽法进行，分苗前土壤处理和苗后茎叶处理，处理剂量为750克/公顷，施药方法为喷施，于施药后15天测定地上部鲜重抑制百分率，测定试材包括油菜(Brassicacampestris)、稗草(Echinochloa crus-galli)、苋菜(Amaranthus retroflexus L.)和马唐(Digitariasanguinalis(L.)Scop)。测定结果见表4，32B和HA-31对油菜有较好的生长抑制作用。
表3本发明中的部分化合物杀菌活性的测定结果(3次实验的平均结果)
| 编号 | 浓度(微克/毫升) | 小麦赤霉Gibberella zeae | 番茄早疫Alternaria solani | 芦笋茎枯Phoma asparagi | 苹果轮纹Physalospora piricola | 花生褐斑Cercosporaarachidicola |
| 31B32B33B33CHA-3243B | 505050505050 | 26.50011.800 | 24.26.118.221.29.19.1 | 23.50035.3011.8 | 23.128.926.953.921.234.6 | 20.0010.060.010.00 |
表4本发明中的化合物除草活性的测定结果(3次实验的平均结果)
| 编号 | 浓度克/公顷 | 苋菜Amaranthusretroflexus L | 油菜Brassicacampestris | 稗草Echinochloacrus-galli | 马唐Digitariasanguinalis(L.)Scop | ||||
| 土壤处理 | 茎叶处理 | 土壤处理 | 茎叶处理 | 土壤处理 | 茎叶处理 | 土壤处理 | 茎叶处理 | ||
| 31B32B33B41B42B43B31C32C33C41C42C43CHA-31HA-32HA-33 | 750750750750750750750750750750750750750750750 | 未测定未测定未测定未测定未测定未测定00未测定013.0413.0413.041.45未测定 | 未测定未测定未测定未测定未测定未测定00未测定00000未测定 | 23.2888.5567.940039.310019.8401.12094.3879.7878.24 | 2.9488.2433.3391.182.96019.4952.810016.09035.5533.1135.29 | 18.4420.9019.674.102.438.205.6707.7903.35023.7019.080 | 17.9310.330.462.3609.950014.5116.6300014.1410.71 | 未测定未测定未测定未测定未测定未测定1.320未测定00011.1915.14未测定 | 未测定未测定未测定未测定未测定未测定021.13未测定00022.770未测定 |
Claims (5)
1.3，4-二氢异香豆素类衍生物，其特征在于具有以下的化学结构通式：
R是：2，3-二氯苯基；2，5-二氯苯基；3，5-二氯苯基；2，3-二氟苯基；3，4-二氟苯基；3，5-二氟苯基。
2.3，4-二氢异香豆素类衍生物的合成方法，其特征在于总的合成路线是：
R是：2，3-二氯苯基；2，5-二氯苯基；3，5-二氯苯基；2，3-二氟苯基；3，4-二氟苯基；3，5-二氟苯基
具体合成步骤如下：
A.2-(取代的)苯甲酸(31，32，33，41，42，43)B的制备：
用乙醇50毫升分别溶解异香豆素3-(2′，3′-二氯苯基)异香豆素，3-(2′，5′-二氯苯基)异香豆素，3-(3′，5′-氯苯基)异香豆素，3-(2′，3′-二氟苯基)异香豆素，3-(3′，4′-二氟苯基)异香豆素，3-(3′，5′-二氟苯基)异香豆素，加入氢氧化钾(5％，100毫升)，回流4小时，减压蒸馏除去乙醇，加冰水20毫升，混合物用盐酸酸化再用二氯甲烷20毫升萃取3次，无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂得到粗产物2-(3′，5′-苯甲酰甲基)苯甲酸的(31B)，2-(2′，3′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(32B)，2-(2′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(33B)，2-(2′，3′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(41B)，2-(3′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(42B)，2-(3′，4′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(43B)，用甲醇重结晶纯化，上述化合物的用量按相应比例扩大或缩小；
B.(dl)-3-(取代的)-3，4-二氢异香豆素类衍生物(31，32，33，41，42，43)C的制备：
用1％氢氧化钾溶液25毫升分别溶解酮酸类化合物2-(3′，5′-苯甲酰甲基)苯甲酸的(31B)，2-(2′，3′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(32B)，2-(2′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(33B)，2-(2′，3′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(41B)，2-(3′，5′-二氯苯甲酰甲基)苯甲酸(42B)，2-(3′，4′-二氟苯甲酰甲基)苯甲酸(43B)2.07毫摩尔，加硼氢化钠(0.25g)，混合物于室温下搅拌1小时，稀盐酸酸化后，用乙酸乙酯50毫升萃取2次，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂分别得到粗产物羟基酸2-[2′-羟基-2′-(3″，5″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-31)，2-[2′-羟基-2′-(2″，3″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-32)，2-[2′-羟基-2′-(2″，5″-二氯苯基)乙基苯甲酸(HA-33)，用1毫升乙酸酐溶解，加热回流2小时，冷却反应混合物，加入水25毫升，混合物搅拌过夜，过滤得到析出的晶体，滤液用二氯甲烷20毫升萃取2次，二氯甲烷相用无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂分别得粗产物粗产物二氢异香豆素(dl)-3-(3′，5′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(31C)，(dl)-3-(2′，3′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(32C)，(dl)-3-(2′，5′-二氯苯基)-3，4-二氢异香豆素(33C)，(dl)-3-(2′，3′-二氟苯基)-3，4-二氢异香豆素(41C)，(dl)-3-(3′，5’-二氟苯基)-3，4-二氢异香豆素(42C)，(dl)-3-(3′，4′-二氟苯基)-3，4-二氢异香豆素(43C)，用石油醚做洗脱剂进行柱层析分离纯化，上述化合物的用量按相应比例扩大或缩小。
3.3，4-二氢异香豆素类衍生物用于农业病虫草害防治的生物活性筛选方法如下：
I.除草活性的筛选方法：采用温室盆栽法进行，分苗前土壤处理和苗后茎叶处理，处理剂量为750克/公顷，施药方法为喷施，于施药后15天测定地上部鲜重抑制百分率，测定试材包括油菜(Brassica campestris)、稗草(Echinochloa crus-galli)、苋菜(Amaranthusretroflexus L.)和马唐(Digitaria sanguinalis(L.)Scop)；
II.杀虫活性的筛选方法：粘虫(Mythimna separata)采用浸叶法，用玉米叶浸渍于丙酮配制的药液中(500微克/毫升)，待药液后接入4龄幼虫，主要测定胃毒和触杀作用，24小时和96小时检查试验结果(观察昆虫生长调节剂作用)，用死亡百分率表示杀虫活性高低；蚊幼虫(Culex pipiens pallens)的测定是将4龄幼虫放入一定浓度(5微克/毫升)的药液(水)中，24小时检查蚊幼虫的死亡情况；
III.杀菌活性的筛选方法：采用菌体生长率测定法(Mycelium growth rate test)，具体过程是，取5毫克样品溶解在适量二甲基甲酰胺内，然后用含有一定量吐温20乳化剂水溶液稀释至500微克/毫升的药剂，将供试药剂在无菌条件下各吸取1毫升注入培养皿内，再分别加入9毫升培养基，摇匀后制成50微克/毫升含药平板，以添加1毫升灭菌水的平板做空白对照，用直径4毫米的打孔器沿菌丝外缘切取菌盘，移至含药平板上，呈等边三角形摆放，每处理重复3次，将培养皿放在24±1度恒温培养箱内培养，48小时后调查各处理菌盘扩展直径，求平均值，与空白对照比较计算相对抑菌率；供试病原真菌包括小麦赤霉(Gibberella zeae)、番茄早疫(Alternaria)、芦笋茎枯(Phoma asparagi solani)、苹果轮纹(Physalospora piricola)和花生褐斑(Cercospora arachidicola)。
4.权利要求1所述的3，4-二氢异香豆素类衍生物用于农业病害防治的方法和用途。
5.权利要求1所述的3，4-二氢异香豆素类衍生物用于农业杂草防除的方法和用途。
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