CN103113280B - 一种3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺化合物及其制备与应用 - Google Patents
一种3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺化合物及其制备与应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物及制备方法与在抑制油菜菌核病菌或灰霉病菌中的应用,本发明所述的3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物,合成方法简单,操作简便,合成时间短,产率高;所述的3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物对油菜菌核病菌和灰霉病菌的防治有所提高,并且其毒性比较低,对环境比较友好;
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种抗菌剂的制备与应用,特别涉及一种3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺化合物及其制备与在防治油菜菌核病和灰霉病中的应用。
(二)背景技术
油菜菌核病是由一种菌核病菌(Sclerotmia sclerotiorum)引起的重要油菜病害,它可发生在油菜的各个时期,其中结实期中最重,茎、叶、花、角果均可受害,茎部受害最重。油菜菌核病在我国分布十分广泛,尤其在长江流域和东南沿海的冬油菜受害最重。目前用于菌核病菌的药剂主要有腐霉利、多菌灵、甲基布托及菌核净等。但是长时间用同一种杀菌剂会使菌株产生一定的抗药性,降低其抗菌效果,而且近年来随着人们对化学农药的残留及环境安全问题的重视,都在要求我们寻找一种高效、低毒、环境友好的抗菌剂。
灰霉病是由灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)侵染引起的一种植物真菌病害,可以造成多种水果、谷类、豆类和蔬菜,特别是葡萄、黄瓜、草莓、莴苣、胡萝卜和烟草的减产,造成严重的经济灾害。更严重的是,灰霉病还能使田间污染的带菌果蔬等农产品在贮运、销售和消费期间继续发病腐烂,严重影响了产品的质量,造成了很大的经济损失目前对灰霉病菌的防治主要以化学防治为主辅以生物防治,用于化学防治灰霉病的药剂主要有苯并咪唑类、二甲酰亚胺类和N-苯氨基甲酸酯类杀菌剂。
顺丁烯二酰亚胺又称马来酰亚胺(Maleimide),是一个含N的五元杂环化合物。相比于以往合成的顺丁烯二酰亚胺化合物,本次发明不但有新的顺丁烯二酰亚胺结构,而且还对多种病菌具有有效的抑制作用例如,能有效治疗菌核病、灰霉病等农作物病害,最重要的是含有该活性结构的化合物在低浓度时表现出对真菌具有较高的抑菌作用,而且低毒、无公害、种类多、应用范围广等有优点。因此本发明制备的含顺丁烯二酰亚胺结构的抗菌剂有望能成为防治油菜菌核病和灰霉病的一类高效、安全的抗菌剂。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物及其制备方法与应用,该类化合物的制备方法简便,合成时间短,产率高,是具有防治油菜菌核病和灰霉病的一类高效、安全的抗菌剂。
本发明采用的技术方案是:
本发明提供一种式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物,
式(Ⅰ)中,R为脂肪烃基、C6苯基、取代苯基或苯烷烃基,所述脂肪烃基为C1~C16直链烃基、支链烃基或环烷烃基(优选C4~C6、C8、C12直链烃基、C4支链烷烃或C6环烷烃);所述取代苯基中的取代基为单取代或多取代,所述取代基为卤素、硝基、C1~C8烷基、2-甲基-3-氯基、2-甲基-5-氯基或2-甲基-3-硝基(优选:所述单取代基为卤素、硝基、甲基,多取代基为2,6-甲基,2,6-二乙基,2,6-二硝基,2,6-二氟基,2-甲基-3-氯基,2-甲基-5-氯基,3,5-二氯基,3,5-二甲基,2,4,6-三氯基,2,4,6-三甲基,3,4,5-三氟基,最优选单取代基为对氯、对氟、对甲基,多取代基为2,6-甲基、2,6-二乙基、2-甲基-3-氯基,2-甲基-5-氯基,2-甲基-3硝基、3,5-二氯基、3,4,5-三氟基);所述苯烷烃基中的烷烃基为C1~C4直链烷基(优选C1~C3直链烷基)。
进一步,优选式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物为下列之一:
式(Ⅰ-a)中n为4~16的正整数,式(Ⅰ-b)中m为1~4的正整数,式(Ⅰ-c)中R′为氢、对氯基、对氟基、对溴基、对甲基、对硝基、2,6-二甲基、2,6-二乙基、2,6-二硝基、2,6-二氟基、2-甲基-3-氯基、2-甲基-5-氯基、2-甲基-3-硝基、3,5-二氯基、3,5-二甲基、2,4,6-三氯基、2,4,6-三甲基或3,4,5-三氟基。
更进一步,优选式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物优选为下列之一:
式(Ⅰ-a)所示化合物具体优选为下列之一:(Ⅰ-1):n=4,(Ⅰ-2):n=5,(Ⅰ-3):n=6,(Ⅰ-4):n=7,(Ⅰ-5):n=8,(Ⅰ-6):n=9,(Ⅰ-7):n=10,(Ⅰ-8):n=11,(Ⅰ-9):n=12,(Ⅰ-10):n=13,(Ⅰ-11):n=14,(Ⅰ-12):n=15,(Ⅰ-13):n=16,优选n=4、n=5、n=6、n=8、n=12。
式(Ⅰ-b)所示化合物具体优选为下列之一:(Ⅰ-14):m=1,(Ⅰ-15):m=2,(Ⅰ-16):m=3,(Ⅰ-17):m=4,优选m=1、m=2、m=3。
式(Ⅰ-c)所示化合物具体优选为下列之一:Ⅰ-18:R′=H,Ⅰ-19:R′=4-CH3,Ⅰ-20:R′=4-Cl,Ⅰ-21:R′=4-F,Ⅰ-22:R′=4-Br,Ⅰ-23:R′=4-NO2,Ⅰ-24:R′=2,6-(CH3)2,Ⅰ-25:R′=2,6-(C2H5)2,Ⅰ-26:R′=2-CH3-3-Cl,Ⅰ-27:R′=2-CH3-5-Cl,Ⅰ-28:R′=2-CH3-3-NO2,Ⅰ-29:R′=3,5-(Cl)2,Ⅰ-30:R′=3,5-(CH3)2,Ⅰ-31:R′=2,4,6-(F)3,Ⅰ-32:R′=2,4,6-(CH3)3,Ⅰ-33:R′=3,4,5-(F)3,优选R′=H、R′=4-CH3、R′=4-Cl、R′=4-F、R′=2,6-(CH3)2、R′=2,6-(C2H5)2、R′=2-CH3-3-Cl、R′=2-CH3-5-Cl、R′=2-CH3-3-NO2、R′=3,5-(Cl)2、R′=3,4,5-(F)3。
本发明还提供一种式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物的制备方法,所述方法为:将式(Ⅲ)所示2,3-二氯顺丁烯二酸酐和式(Ⅱ)所示有机胺混合,在有机溶剂的作用下,加热反应完全后,将反应液分离纯化,得到式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物;所述的有机溶剂为冰醋酸、甲苯、丙酮、苯、N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷或三氯甲烷;
式(Ⅱ)中R为脂肪烃基、苯基、取代苯基或苯烷烃基,所述脂肪烃基为C1~C16直链烃基、支链烃基或环烷烃基(优选C4~C6、C8、C12直链烃基、C4支链烷烃或C6环烷烃);所述取代苯基中的取代基为单取代或多取代,所述取代基为卤素、硝基、C1~C8烷基、2-甲基-3-氯基、2-甲基-5-氯基或2-甲基-3-硝基(优选所述单取代基为卤素、硝基、甲基,多取代基为2,6-甲基,2,6-二乙基,2,6-二硝基,2,6-二氟基,2-甲基-3-氯基,2-甲基-5-氯基,2-甲基-3硝基、3,5-二氯基,3,5-二甲基,2,4,6-三氯基,2,4,6-三甲基,3,4,5-三氟基,最优选单取代基为对氯、对氟、对甲基,多取代基为2,6-甲基、2,6-二乙基、2-甲基-3-氯基,2-甲基-5-氯基,2-甲基-3硝基、3,5-二氯基、3,4,5-三氟基);所述苯烷烃基中的烷烃基为C1~C4直链烷基(优选C1~C3直链烷基)。
更进一步,式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物的制备方法为:将式(Ⅲ)所示2,3-二氯顺丁烯二酸酐和式(Ⅱ-a)、(Ⅱ-b)、(Ⅱ-c)、(Ⅱ-d)或(Ⅱ-e)所示有机胺之一混合,在有机溶剂的作用下,加热反应完全后,将反应液分离纯化,得到式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物;所述的有机溶剂为冰醋酸、甲苯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、苯、二氯甲烷或三氯甲烷;
式(Ⅱ-a)中n为4~16的正整数,式(Ⅱ-b)中m为1~4的正整数,式(Ⅱ-c)中R′为氢、对氯基、对氟基、对溴基、对甲基、对硝基、2,6-二甲基、2,6-二乙基、2,6-二硝基、2,6-二氟基、2-甲基-3-氯基、2-甲基-5-氯基、2-甲基-3-硝基、3,5-二氯基、3,5-二甲基、2,4,6-三氯基、2,4,6-三甲基或3,4,5-三氟基。
进一步,所述2,3-二氯顺丁烯二酸酐与有机胺投料物质的量比为1:1.0~2.0。
进一步,所述有机溶剂体积用量以2,3-二氯顺丁烯二酸酐物质的量计为1000~3000mL/mol。
进一步,所述有机溶剂优选为冰醋酸、丙酮、苯、甲苯、二氯甲烷或三氯甲烷。
进一步,所述反应温度为70~120℃。
更进一步,式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺化合物的制备方法按如下步骤进行:将式(Ⅲ)所示2,3-二氯基顺丁烯二酸酐用有机溶剂a溶解后,再逐滴滴加式(Ⅱ)所示有机胺的有机溶剂b溶液,制成混合液;或者将式(Ⅲ)所示2,3-二氯基顺丁烯二酸酐与式(Ⅱ)所示有机胺直接混合,再加入有机溶剂c溶解制成混合液;将混合液加热至70~120℃反应2~5h后,将反应液分离纯化,得到式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物;所述的有机溶剂a为冰醋酸、甲苯、丙酮、苯、二氯甲烷或三氯甲烷,所述有机溶剂b、有机溶剂c与有机溶剂a相同;所述2,3-二氯顺丁烯二酸酐与有机胺投料物质的量比为1:1.0~1.5,所述有机溶剂a和有机溶剂b总体积用量以2,3-二氯顺丁烯二酸酐物质的量计为1000~2000mL/mol,(有机溶剂a和有机溶剂b各自的用量对本发明没有影响,能够溶解即可),所述有机溶剂c总体积用量以2,3-二氯顺丁烯二酸酐物质的量计为1000~2000mL/mol。
进一步,本发明所述反应液分离纯化的方法为下列之一:(1)反应结束后,反应液在15~25℃冷却结晶,过滤,取滤饼a用有机溶剂冲洗后干燥,得到晶体粗产物,将晶体粗产物用丙酮加热重结晶,过滤,取滤饼b干燥,获得所述的3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物;所述有机溶剂为冰醋酸、甲苯、苯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷或三氯甲烷;(2)反应结束后,反应液冷却至室温,减压蒸馏除去溶剂,取浓缩物a用丙酮加热重结晶后干燥,获得所述的3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物;(3)反应结束后,反应液冷却至室温,减压蒸馏除去溶剂,取浓缩物b进行硅胶柱层析,以乙酸乙酯和石油醚体积比为1:4~15的混合液为洗脱剂,收集含目标组分的洗脱液,减压浓缩,干燥,得到所述3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物;(4)反应结束后,向反应液中不断加入质量浓度为5%的碳酸氢钠水溶液或质量浓度为5%的氢氧化钠水溶液,搅拌摇匀,使其不再产生气泡为止,过滤或分液得到晶体或油状液体,再将晶体用丙酮加热重结晶后干燥,获得所述的3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物,或将油状液体进行硅胶柱层析,以乙酸乙酯和石油醚体积比为1:4~15的混合液为洗脱剂,收集含目标组分的洗脱液,减压浓缩,干燥,获得所述的3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物。
本发明所述的有机胺为下列之一:脂肪胺式(Ⅱ-a)所示:正丁胺,正戊胺,正己胺,正庚胺,正辛胺,正壬胺,正葵烷、正十一烷,正十二胺,正十三烷,正十四烷,正十五烷,正十六烷;烷烃苯胺式(Ⅱ-b)所示:苄胺,苯乙胺,苯丙胺,苯丁胺;单取代苯胺式(Ⅱ-c)所示:苯胺,对氟苯胺,对氯苯胺,对溴苯胺,对甲苯胺,对硝基苯胺;多取代苯胺:2,6-二甲基苯胺,2,6-二乙基苯胺,2,6-二硝基苯胺,2,6-二氟苯胺,2-甲基-3-氯基苯胺,2-甲基-5-氯基苯胺,2-甲基-3-硝基苯胺,3,5-二氯苯胺,3,5-二甲基苯胺,2,4,6-三氯苯胺,2,4,6-三甲基苯胺,3,4,5-三氟苯胺;异丁胺;环己胺。
本发明还提供一种式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺化合类物在抑制油菜菌核病菌和灰霉病菌中的应用。优选式Ⅰ-1~Ⅰ-3、Ⅰ-5、Ⅰ-9、Ⅰ-14~Ⅰ-16、Ⅰ-18~Ⅰ-21、Ⅰ-24~Ⅰ-29、Ⅰ-33~Ⅰ-35所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺化合类物在抑制油菜菌核病菌和灰霉病菌中的应用
所述的3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物在防治油菜菌核病和灰霉病抑菌作用中的应用,具体方法为:采用菌丝生长率法测定3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物防治油菜菌核病菌(S.sclerotirum)和灰霉病病菌(Botrytis cinerea)菌丝生长的抑菌率:在PDA培养基预培养的S.sclerotirum和Botrytis cinerea菌落边缘用直径为6mm打孔器取菌蝶,菌丝面朝下,分别接种至用助溶剂溶解的含药培养基平板和对照培养基平板正中央,在恒温培养箱中培养,采用十字交叉法测量菌落生长直径;所述的助溶剂溶液为质量分数为0.1%吐温-80水溶液;所述的含药培养基平板是以所述的3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物与助溶剂以混合液的形式加入到PDA培养基,配制成含所述的3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物的浓度为0.39~200μg/mL不同梯度的含药培养基。所述PDA培养基为:土豆200g/L,葡萄糖20g/L,琼脂20g/L,pH自然,溶剂为水。
本发明采用十交叉法测定菌落生长直径,菌丝生长抑制率的公式(单位长度:mm)如下:
与现有的技术相比,本发明的有益效果主要体现在:本发明所述的顺丁烯二酰亚胺类化合物,合成方法简单,操作简便,合成时间短,产率高;所述的3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物对油菜菌核病菌和灰霉病菌的防治有所提高,并且其毒性比较低,对环境比较友好。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:
实施例1:N-正丁基-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-1)
称取2,3-二氯顺丁烯二酸酐2.505g(0.015mol),加入到装有磁力搅拌子的干燥三口瓶中,加入15mL冰醋酸溶解;量取正丁胺1.095g(0.015mol),并用15mL冰醋酸溶解,加入到恒压漏斗中逐滴滴加,边滴加边搅拌,20min滴加完毕,加热到70~80℃,反应3h,反应结束后,将反应液冷却至室温,减压蒸馏,除去溶剂,得到粗产物,将粗产物进行硅胶柱层析(洗脱剂为:V石油醚:V乙酸乙酯=10:1),收集目标液进行减压浓缩,得到砖红色粉末固体产物2.73g,产率82.5%。所得产物经1H NMR、MS光谱分析,确证为N-正己基-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-1)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ3.61(t,J=7.3Hz,2H),1.65–1.59(m,2H),1.33(dq,J=14.8,7.4Hz,2H),0.95(t,J=7.4Hz,3H).EIMS m/z(%):221.0(25)[M]+,177.9.0(100),149.9(7),116.0(13),87.0(45),56.1(34),39.1(16).
实施例2:N-正戊基-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-2)
将实施例1中有机胺改为正戊胺1.305g(0.015mol),其他操作同实施例1,得到油状液体产物2.85g,产率80.8%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ3.64–3.57(m,2H),1.63(dt,J=14.9,7.5Hz,2H),1.40–1.24(m,4H),0.91(t,J=7.2Hz,3H).EIMS m/z(%):235.0(22)[M]+,178.0(100),136.1(11),116.0(17),87.0(44),69.1(25),41.1(23).
实施例3:N-正己基-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-3)
将实施例1中有机胺改为正己胺1.095g(0.015mol),其他操作同实施例1,得到红褐色固体产物3.03g,产率81.1%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ3.61(t,J=7.3Hz,2H),1.65–1.59(m,2H),1.33(dq,J=14.8,7.4Hz,2H),0.95(t,J=7.4Hz,3H).EIMSm/z(%):249.0(34)[M]+,214.1(9),178.0(100),150.0(16),116.0(9),87.0(28),108(6),55.1(25),29.1(7).
实施例4:N-正辛基-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-5)
称取2,3-二氯顺丁烯二酸酐2.505g(0.015mol),加入到装有磁力搅拌子的干燥三口瓶中,加入15mL冰醋酸溶解;量取正辛胺1.935g(0.015mol),并用15mL冰醋酸溶解,加入到恒压漏斗中逐滴滴加,边滴加边搅拌,20min滴加完毕,加热到120℃回流反应3h,反应结束后,将反应液冷却至室温,不断加入质量浓度为5%的碳酸氢钠水溶液,搅拌摇匀,使其不再产生气泡为止,过滤得到晶体,再将晶体用丙酮加热重结晶后干燥,得到浅黄色块状晶体产物3.09g,产率85.2%。所得产物经1H NMR、MS光谱分析,确证为N-正辛基-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-5)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ3.63–3.57(m,2H),1.65–1.58(m,2H),1.30(td,J=12.9,5.6Hz,10H),0.89(t,J=7.0Hz,3H).EIMS m/z(%):277.1(21)[M]+,242.1(10),214.1(75),178.0(100),116.0(6),69.1(98),41.1(68).
实施例5:N-十二基-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-9)
将实施例4中有机胺改为正十二胺2.775g(0.015mol),其他操作同实施例4,得到浅黄色块状晶体产物4.31g,产率86.2%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ3.64–3.56(m,2H),1.66–1.58(m,2H),1.35–1.24(m,18H),0.89(t,J=7.0Hz,3H).EIMS m/z(%):333.2(61)[M]+,298.1(46),270.1(100),178.0(98),83.1(35),55.1(60),29.1(17).
实施例6:N-苄基-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-14)
将实施例1中有机胺改为苄胺1.485g(0.015mol),其他操作同实施例1,得到浅白色粉末状结晶产物3.17g,产率82.9%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.38(dt,J=4.7,2.7Hz,2H),7.37–7.35(m,1H),7.35–7.30(m,2H),4.76(s,2H).EIMS m/z(%):255.0(100)[M]+,227.0(18),192.0(99),164.0(18),125.0(38),104.1(49),78.1(89),51.1(31),29.1(15).
实施例7:N-(β-苯乙基)-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-15)
将实施例1中有机胺改为苯乙胺1.815g(0.015mol),其他操作同实施例1,得到浅黄色粉末状结晶产物3.26g,产率80.7%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.32(dd,J=10.1,4.5Hz,2H),7.26(td,J=7.0,3.2Hz,1H),7.23–7.20(m,2H),3.86(dd,J=8.4,6.9Hz,2H),2.99–2.91(m,2H).EIMS m/z(%):269.0(15)[M]+,180.0(17),104.1(100),65.1(16),39.1(8).
实施例8:N-(3-苯丙基)-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-16)
将实施例1中有机胺改为苯丙胺2.025g(0.015mol),其他操作同实施例1,得到浅黄色块状固体产物3.49g,产率82.3%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.28(d,J=15.0Hz,2H),7.18(dd,J=16.5,7.3Hz,3H),3.67(t,J=7.0Hz,2H),2.67(t,J=7.5Hz,2H),2.08–1.99(m,2H).EIMS m/z(%):283.0(8)[M]+,180.0(23),117.1(100),91.1(62),65.1(21),39.1(8).
实施例9:N-苯基-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-18)
称取2,3-二氯顺丁烯二酸酐2.505g(0.015mol),量取苯胺1.395g(0.015mol),直接加入到装有磁力搅拌子的干燥三口烧瓶中,再加入25mL苯作溶剂;加热110℃回流反应3h,待反应结束后,反应液在15~25℃冷却约30min结晶,过滤,滤饼用苯冲洗,干燥,得到晶体粗产物,再用丙酮作溶剂加热105℃进行重结晶,干燥,得到浅黄色鳞片状晶体产物2.65g,产率73.5%。所得产物经1H NMR、MS光谱分析,确证为N-(4-氯苯基)-顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-18)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.53–7.48(m,2H),7.43(dd,J=8.5,6.4Hz,1H),7.38–7.33(m,2H).EIMS m/z(%):241.0(100)[M]+,162(72),119.0(60),87.0(52),64.1(21),39.1(7).
实施例10:N-(4-甲苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-19)
称取2,3-二氯顺丁烯二酸酐2.505g(0.015mol),量取4-甲苯苯胺1.61g(0.015mol),直接加入到装有磁力搅拌子的干燥三口烧瓶中,再加入25mL冰醋酸作溶剂;加热120℃回流反应3h,待反应结束后冷却至室温,减压蒸馏除去溶剂,得到晶体粗产物,再用丙酮作溶剂加热105℃进行重结晶,过滤,滤饼干燥,得到红褐色粉末固体产物3.04g,产率79.5%。所得产物经1H NMR、MS光谱分析,确证为N-(4-甲苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-19)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.30(d,J=8.2Hz,2H),7.24–7.20(m,2H),2.41(s,3H).EIMS m/z(%):255.0(100)[M]+,226.0(10),192.0(9),176.1(28),133.1(39),104.0(17),133.1(23),104.0(18),87.0(24),65.0(4),51.1(6),39.1(4).
实施例11:N-(4-氯苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-20)
将实施例10中有机胺改为4-氯苯胺1.92g(0.015mol),其他反应操作同实施例10,待反应结束后,反应液在15~25℃冷却约30min结晶,过滤,滤饼用冰醋酸冲洗,得到晶体粗产物,再用丙酮作溶剂加热105℃进行重结晶,干燥,得到黄色粉末状产物3.43g,产率83.5%。所得产物经1H NMR、MS光谱分析,确证为N-(4-氯苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-20)。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.50–7.45(m,2H),7.35–7.30(m,2H).EIMS m/z(%):276.5(100)[M]+,196.0(45),153.0(63),124.9(25),95.9(14),87.0(46),63.0(18),50.1(4),36.0(4).
实施例12:N-(4-氟苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-21)
将实施例10中有机胺改为4-氟苯胺1.665g(0.015mol),其他操作同实施例10,得到浅黄色鳞片状晶体产物3.50g,产率90.1%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.37–7.32(m,2H),7.22–7.17(m,2H).EIMS m/z(%):259(100)[M]+,196.0(5),180(48),137.0(49),109.0(30),87.0(43),75.1(5),57.0(5),44.0(7),32.1(5).
实施例13:N-(2,6-二甲基苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-24)
将实施例10中有机胺改为2,6-二甲基苯胺1.815g(0.015mol),其他操作同实施例10,得到黄色粉末固体产物3.53g,产率87.6%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.30(d,J=7.6Hz,1H),7.18(d,J=7.6Hz,2H),2.15(s,6H).EIMS m/z(%):269.0(100)[M]+,251.0(42),226.0(13),206.1(16),190.0(63),146.1(16),132.1(9),118.1(16),105.1(19),87.0(25),77.1(18),65.1(11),51.1(10),39.1(10).
实施例14:N-(2,6-二乙基苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-25)
将实施例10中有机胺改为2,6-二乙基苯胺2.235g(0.015mol),其他操作同实施例10,得到灰棕色粉末固体产物3.77g,产率84.7%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.41(t,J=7.7Hz,1H),7.23(d,J=7.7Hz,2H),2.43(q,J=7.6Hz,4H),1.17(t,J=7.6Hz,6H).EIMSm/z(%):297.1(100)[M]+,282.0(29),268.0(32),250.0(8),232.0(17),132.1(75),117.1(50),105.1(8),87.0(17),65.1(4),39.1(3).
实施例15:N-(2-甲基-3-氯苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-26)
将实施例10中有机胺改为2-甲基-3-氯苯胺2.13g(0.015mol),其他操作同实施例10,得到浅黄色粉末固体产物3.49g,产率80.4%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.52(dd,J=8.1,0.7Hz,1H),7.27(t,J=8.0Hz,1H),7.08(dd,J=7.9,0.6Hz,1H),2.22(s,3H).EIMS m/z(%):289.0(100)[M]+,271.0(60),254.0(27),226.0(33),210.0(50),166.0(20),132.0(17),87.0(50),77.1(23),63.0(10),51.1(14),39.1(8).
实施例16:N-(2-甲基-5-氯苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-27)
将实施例10中有机胺改为2-甲基-5-氯苯胺2.13g(0.015mol),其他操作同实施例10,得到黄色粉末固体2.29g,产率79.3%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.38(dd,J=8.3,2.1Hz,1H),7.30(d,J=8.3Hz,1H),7.17(d,J=2.1Hz,1H),2.17(s,3H).EIMS m/z(%):289.0(100)[M]+,271.0(50),254.0(15),226.0(49),210.0(38),166.0(34),132.1(25),87.0(57),63.0(10),51.1(15).
实施例17:N-(2-甲基-3-硝基苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-28)
将实施例10中有机胺改为2-甲基-5-氯苯胺2.28g(0.015mol),其他操作同实施例10,得到浅黄色粉末固体3.16g,产率70.2%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.03(d,J=8.2Hz,1H),7.53–7.48(m,1H),7.43(dd,J=7.9,1.1Hz,1H),2.35(s,3H).EIMS m/z(%):300.0(6)[M]+,283.0(100),255.0(46),191.0(60),161.0(23),148.0(20),106.0(21),87(86),77.1(69),63.0(18),51.1(34),39.1(9).
实施例18:N-(3,5-二氯苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-29)
将实施例11中有机胺改为3,5-二氯苯胺1.43g(0.015mol),其他操作同实施例11,得到黄色固体产物3.92g,产率84.5%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.43(t,J=1.8Hz,1H),7.36(d,J=1.8Hz,2H).EIMS m/z(%):309.0(100)[M]+,229.9(27),186.9(14),124.0(28),87.0(34).
实施例19:N-(3,4,5-二氟苯基)-3,4-二氯基顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-33)
将实施例10中有机胺改为3,5-二氯苯胺2.205g(0.015mol),其他操作同实施例10,得到白色片状晶体产物3.10g,产率70.1%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.20–7.13(m,2H).EIMS m/z(%):295.0(100)[M]+,216.0(42),173.0(25),145.0(22),121.9(38),87.0(70),75.0(9).
实施例20:N-异丁基-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-34)
将实施例1中有机胺改为异丁胺1.305g(0.015mol),其他操作同实施例1,得到浅黄色块状固体产物2.66g,产率80.3%。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ3.43(d,J=7.4Hz,2H),2.04(dp,J=13.9,6.9Hz,1H),0.92(d,J=6.7Hz,6H).EIMS m/z(%):221.0(38)[M]+,178.0(100),151.0(8),116.0(28),87.0(58),56.1(72),39.1(38).
实施例21:N-环己基-3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺(Ⅰ-35)
将实施例1中有机胺改为环己胺1.485g(0.015mol),其他操作同实施例1,得到褐色粉末晶体2.65g,产率71.6%
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ4.00(tt,J=12.4,3.9Hz,1H),2.04(qd,J=12.5,3.4Hz,2H),1.86(dd,J=16.2,2.6Hz,2H),1.71–1.65(m,2H),1.38–1.17(m,4H).EIMS m/z(%):247.0(53)[M]+,204.0(82),167.0(100),128.0(15),81.1(98),41.1(18).
实施例22:3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物的抑菌活性测定
选取上述实施例1~21制备的顺丁烯二酰亚胺类化合物Ⅰ-1~Ⅰ-3、Ⅰ-5、Ⅰ-9、Ⅰ-14~Ⅰ-16、Ⅰ-18~Ⅰ-21、Ⅰ-24~Ⅰ-29、Ⅰ-33~Ⅰ-35,以油菜菌核病菌(S.sclerotiorum)和灰霉病菌(Botrytis cinerea)为模型,测试了该类化合物的抑菌活性,其中油菜菌核病菌(S.sclerotiorum)和灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)购于浙江省农业科学院。
首先取1g吐温-80溶于1000mL蒸馏水中,超声溶解,配制质量分数为0.1%的吐温-80水溶液,作为3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物的助溶剂,分别准确称取0.02g3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物(表1所列的3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物Ⅰ-1~Ⅰ-3、Ⅰ-5、Ⅰ-9、Ⅰ-14~Ⅰ-16、Ⅰ-18~Ⅰ-21、Ⅰ-24~Ⅰ-29、Ⅰ-33~Ⅰ-35),再加入10mL质量分数0.1%的吐温-80水溶液,配制成2000μg/mL的含药溶液,然后取5mL该溶液,再用质量分数0.1%的吐温-80水溶液稀释成1000μg/mL的含药溶液,依此类推,采用二倍稀释法分别配置成500、250、125、62.5、31.25、15.6、7.8、3.9μg/mL的含药溶液。然后分别取各浓度的含药溶液1mL,加入加热融化的PDA培养基9mL充分混合最终得到稀释10倍的药物浓度,配制成含3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物浓度分别为200、100、50、25、12.5、6.25、3.125、1.56、0.78、0.39μg/mL的含药PDA培养基平板,每个梯度设3个平行。
采用菌丝生长速率法测定3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物对S.sclerotiorum和Botrytis cinerea菌丝生长的抑制率:在PDA培养基预培养的S.sclerotirum(23℃,1.5d)和Botrytis cinerea(23℃,3d)菌落边缘用直径为6mm打孔器取菌蝶,菌丝面朝下,分别接种至浓度分别为200、100、50、25、12.5、6.25、3.125、1.56、0.78、0.39μg/mL的含药PDA培养基平板和对照培养基平板正中央,以加入与药物等量的0.1%吐温-80的PDA培养基平板为对照,于恒温培养箱中培养,采用十字交叉法测量菌落生长直径,根据公式(1)计算菌丝生长抑制率以及EC5和EC50,结果如表1和表2所示。
所述PDA培养基终浓度组成为:马铃薯200g,葡萄糖20g,琼脂20g,加水至1000mL,自然pH。
菌丝生长抑制率的公式(单位长度:mm)如下:
公式(1)
表13,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物对油菜菌核病菌的抑菌活性
化合物 | EC50(μg/ml) | EC5(μg/ml) | 化合物 | EC50(μg/ml) | EC5(μg/ml) |
Ⅰ-1 | 5.55 | 0.76 | Ⅰ-21 | 17.76 | 4.01 |
Ⅰ-2 | 8.46 | 0.93 | Ⅰ-24 | 6.03 | 1.30 |
Ⅰ-3 | 9.96 | 3.10 | Ⅰ-25 | 2.45 | 0.53 |
Ⅰ-5 | 8.42 | 2.62 | Ⅰ-26 | 11.17 | 1.02 |
Ⅰ-9 | 16.02 | 0.05 | Ⅰ-27 | 10.46 | 1.04 |
Ⅰ-14 | 6.88 | 0.65 | Ⅰ-28 | 10.47 | 1.45 |
Ⅰ-15 | 9.19 | 1.18 | Ⅰ-29 | 6.61 | 1.03 |
Ⅰ-16 | 15.08 | 1.84 | Ⅰ-33 | 257.33 | 9.22 |
Ⅰ-18 | 15.27 | 2.22 | Ⅰ-34 | 6.82 | 1.05 |
Ⅰ-19 | 23.41 | 8.17 | Ⅰ-35 | 13.09 | 1.41 |
Ⅰ-20 | 7.80 | 1.12 |
表23,4-二氯顺丁烯二酰亚胺类化合物对灰霉病菌的抑菌活性
化合物 | EC50(μg/ml) | EC5(μg/ml) | 化合物 | EC50(μg/ml) | EC5(μg/ml) |
Ⅰ-1 | 33.67 | 5.30 | Ⅰ-21 | 34.95 | 2.78 |
Ⅰ-2 | 33.81 | 3.15 | Ⅰ-24 | 6.83 | 1.12 |
Ⅰ-3 | 50.38 | 2.54 | Ⅰ-25 | 8.62 | 1.46 |
Ⅰ-5 | 28.09 | 1.47 | Ⅰ-26 | 16.99 | 1.02 |
Ⅰ-9 | 7978.11 | 0.22 | Ⅰ-27 | 23.07 | 1.69 |
Ⅰ-14 | 39.57 | 5.49 | Ⅰ-28 | 88.92 | 1.24 |
Ⅰ-15 | 40.01 | 2.57 | Ⅰ-29 | 11.91 | 1.46 |
Ⅰ-16 | 20.22 | 1.77 | Ⅰ-33 | 34.23 | 1.20 |
Ⅰ-18 | 61.59 | 6.92 | Ⅰ-34 | 14.09 | 1.14 |
Ⅰ-19 | 238.40 | 3.23 | Ⅰ-35 | 14.22 | 2.09 |
Ⅰ-20 | 84.35 | 3.34 |
Claims (1)
1.一种式(Ⅰ)所示3,4-二氯顺丁烯二酰亚胺化合物在抑制油菜菌核病菌或灰霉病菌中的应用,其特征在于所述化合物为下列之一:
式(Ⅰ-a)中n为7、9~16的正整数,式(Ⅰ-c)中R′为对氯基、对溴基、对甲基、对硝基、2,6-二甲基、2,6-二乙基、2,6-二硝基、2,6-二氟基、2-甲基-3-氯基、2-甲基-5-氯基、2-甲基-3-硝基、3,5-二氯基、3,5-二甲基、2,4,6-三氯基、2,4,6-三甲基或3,4,5-三氟基。
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