CN103910709A - 一种高活性化合物(e)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高活性化合物——(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨。本发明制备的(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨结构新颖、工艺简单易行、纯度高,杀菌谱广,可用于防治玉米大斑病、苹果腐烂病、西瓜枯萎病、小麦赤霉病、稻瘟病、辣椒炭疽病和马铃薯晚疫病等多种农作物主要真菌病害,对苹果腐烂病、西瓜枯萎病和马铃薯晚疫病具特效,并且对西葫芦白粉病兼具保护和治疗作用,因而可用于制备新型高效农用杀菌剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种源于植物先导分子优化合成的高活性杀菌剂,以及该杀菌剂的制备方法和应用,属于农药技术领域。
背景技术
近年来应用化学农药产生的负面影响越来越广泛,农药的毒性、残留和污染问题给人类健康带来了严重隐患,并且造成生态环境失衡,引发有害生物产生抗药性和害虫再猖獗,导致害虫天敌及其它有益生物数量下降、人畜中毒[(1)庞雄飞.世界科技研究与进展,1999,21:24-28;(2)操海群,等.安徽农业大学学报,2000,27:40-44;(3)吴新安,等.安徽农业大学学报,2002,29:245-247;(4)罗都强,等.西北农林科技大学学报(自然科学版),2001,29(增刊):94-99。]。为了提高人类的生存环境质量和食物质量,世界众多科学家们已把寻找高效、低毒、低残留和与环境和谐的生态合理农药(尤其是植物源农药)作为农药的研发方向[张敏恒.农药,1999,38:27-30。]。
20世纪80年代以来,植物源杀虫剂的研究比较深入,植物源杀菌剂的研究却较为迟缓。据报道在中国有1600种重要的作物有害生物,其中约720种是病原物,约占45%,杀菌剂的研究开发任重道远,进一步加强新型天然植物源杀菌剂的研制,是防治植物病害的重要途径之一[Gyuyuan.Plant protection towards the21st century.2004。]。植物在与有害生物的长期协同进化过程中,产生了许多具有特殊生物活性的次生代谢产物,如生物碱、萜烯类、酚类、黄酮类、甾体、独特的多肽和多糖等,其中很多次生物质具有杀虫或抑菌活性[(1)Cowan M M.Clinical Microbiology Review,1999,10:564-582;(2)刘国强,等.西北植物学报,2002,22:703-713。]。Grange等(1988)[Grange M,et al.Handbook of plants with pest control properties,1988。]曾报道约有2400种植物具有控制有害生物的作用,而在化学性质上作过调查研究的植物仅占全世界现有植物种类的10%,因而开发利用植物资源用于有害生物防治的前景十分广阔。当今世界上有近500000种植物,已发现具有农药活性的植物约有4000余种,其中具有抑菌活性的植物有1389种[张一宾.江苏化工,2001,29:40-45。]。植物可产生的次 生代谢产物更是超过400000种[(1)Cowan M M.Clinical Microbiology Review,1999,10:564-582;(2)Swain T.Annual Review of Plant Physiology,1977,28:497-501。],这些植物及其生物活性物质无疑是新农药开发的巨大宝库。从植物中寻找具有新颖分子结构和特殊作用机理的抑菌活性的化合物,或其以为先导,通过合理性结构修饰与衍生合成,已成为当前新型环境和谐农用杀菌剂创制的重要途径和研究热点之一。
红蓼(Polygonum orientale)是一年生蓼科(Polygonaceae)蓼属(Polygonum)草本植物,花果期6~10月,以种子繁殖,为常见野生杂草和农田杂草,广泛分布于全国各省区,喜在路旁、水沟边生长,朝鲜、日本、俄罗斯、印度、马来西亚及澳大利亚等国分布广泛[(1)杨仓良.毒药本草.1993;(2)陈翼胜,等.中国有毒植物.1987。]。药理研究表明,红蓼具有抗急性心肌缺血、扩张血管、降血压、抗菌和抗肿瘤等广泛活性[(1)国家中医药管理局.中华本草.2004;(2)郭晓.有毒中草药大辞典.1992;(3)国家医药管理局中草药情报中心站.植物药有效成分手册.1986。]。关于红蓼农用方面的生物活性,国内学者先后研究了红蓼提取物对桃蚜(Myzus persicae)、淡色库蚊(Culexpipiens pallen)、粘虫(Mythimna separate)、小菜蛾(Plutella xylostella)、菜粉蝶(Pieris rapae)、甘蓝夜蛾(Mamestra brassicae)、棉铃虫(Helicoverpa armigera)和朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)等多种害虫(螨)的触杀和拒食作用[(1)李友莲,等.山西农业大学学报(自然科学版),2004,24:234-236;(2)李秀岚,等.山西农业大学学报,2005,25:228-230;(3)林妍妍.农药,2007,46:211-213;(4)李秀岚,等.植物保护,2008,34:49-52;(5)张新瑞,等.草地学报,2009,17:377-382;(6)胡冠芳,等.草业学报,2011,20:229-235。],而目前关于红蓼的杀虫、抑菌、除草等农药活性,国外未见文献报道。关于红蓼的化学成分,综合国内外研究文献,主要含有黄酮类化合物[(1)Kuroyanagi Nlasanori,et al.Chemical and Pharmaceutical Bulletin,1982,30:1163-1164;(2)郑尚珍,等.西北师范大学学报(自然科学版),1999,35:42-45;(3)郑尚珍,等.西北师范大学学报(自然科学版),1999,35:37-41;(4)张继振,等.中草药,1990,21:7-8。]、木脂素类化合物[(1)郑尚珍,等.植物学报,1998,40:466-469;(2)Liu jiaming.Indian Journal of Chemistry Section B:Organic Chemistry Including Medicinal Chemistry,2001,40B:644。]、甾体类化合物[Erdem Yesilada,et al.Phytochemistry,1991,30:3045-3049.]等。而目前有关从红蓼中分离获得的众多化合物,国内在主要侧重于抗肿瘤活性研究方面[张秀成.现代实用抗癌 中药.1999。],但迄今为止,国内外尚未见在其农药(杀虫、抑菌、除草等)活性方面的研究报道,即何种化合物具有农药活性尚属未知。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供了一种具有很强广谱抑菌活性的新化合物——(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨;
本发明的另一目的是提供上述新化合物的制备方法;
本发明的又一目的是提供上述新化合物的应用。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现:
(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨,化学结构式如下:
(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的制备工艺,包括如下步骤:
1)将胡椒醛与丙二酸在催化剂六氢吡啶作用下,在90~100℃下反应得中间体(E)-3-苯基丙烯酸;
2)然后将(E)-3-苯基丙烯酸与哌啶在缩合剂DCC和催化剂DMAP作用下,进行缩合反应得到目标产物——(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨。
反应式如下:
其中,所述胡椒醛:丙二酸:六氢吡啶的摩尔比为为1:1.2~2:0.2~0.6,摩尔比优选 为1:1.5:0.3。所述(E)-3-苯基丙烯酸:哌啶:DCC:DMAP的摩尔比为1:1.5~2:1.5~2:0.1~0.5,摩尔比优选为1:1.5:1.5:0.2。
优选的,所述步骤1)的具体操作为:
向胡椒醛和丙二酸中加入的吡啶至胡椒醛完全溶解后,强力搅拌下,滴加催化剂的六氢吡啶,然后加热到90~100℃,反应4-7h,反应毕后,减压除去溶剂,在搅拌下加入盐酸水溶液,继续搅拌4.5-5.5h,过滤,然后干燥得到粗品(E)-3-苯基丙烯酸。
其中,所述盐酸水溶液中,V盐酸:V水=2:1,其中,盐酸的浓度为37wt%。
优选的,所述步骤2)的具体操作为:
在干燥条件下,将(E)-3-苯基丙烯酸溶于干燥的二氯甲烷中,加入哌啶后,在冰浴下,加入DCC和DMAP,搅拌15min后,恢复至室温搅拌1~2h,过滤除去副产物DCU,然后减压浓缩,最后柱层析分离得到目标产物——(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨。
(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的制备工艺在制备农用杀菌剂中的应用。
所述农用杀菌剂包括防治玉米大斑病、苹果腐烂病、西瓜枯萎病、小麦赤霉病、稻瘟病、辣椒炭疽病、马铃薯晚疫病或西葫芦白粉病的杀菌剂,其中,优选防治苹果腐烂病、西瓜枯萎病、马铃薯晚疫病或西葫芦白粉病的杀菌剂。(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨对苹果腐烂病、西瓜枯萎病、马铃薯晚疫病或西葫芦白粉病具有特效。
更优的,所述农用杀菌剂为保护或治疗西葫芦白粉病的杀菌剂,在白粉病发病前或发病初期施药。(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨对西葫芦白粉病具有很强的保护和治疗作用,在白粉病发病前或发病初期施药均具优良防效。
本申请发明人采用化学与活性追踪相结合的研究手段从红蓼籽乙醇粗提物之乙酸乙酯萃取物中分离得到13个包括醇类、酯类的化合物,其活性测试结果表明,(E)-3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)丙烯酸乙酯是一种新型的先导化合物,该化合物对朱砂叶螨具有较强的触杀活性,在1.00和0.67mg/mL浓度下的校正死亡率分别为96.6%和39.7%;对粘虫3龄幼虫具有一定的胃毒和较强的生长发育抑制活性,胃毒死亡率为35.1%,处理后1、 2、3和4d的生长发育抑制率分别为47.7%、59.1%、47.1%和29.1%。
同时,本申请发明人对此先导化合物进行了结构优化与衍生合成,生测结果表明其中部分化合物表现出较好的抑菌活性,尤其(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨表现出广谱的抑菌活性,对辣椒立枯病菌(Rhizoctonia solani)、苹果腐烂病菌(Valsa mali)、苹果轮纹病菌(Botryosphaeria berengeriana)、辣椒疫病菌(Phytophthora capsici)、辣椒炭疽病菌(Colletotrichum capsici)、西葫芦绵腐病菌(Pythium aphanidermatum)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、黄瓜枯萎病菌(F.graminearum)、小麦赤霉病菌(F.graminearum)、棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)、水稻纹枯病菌(Thanatephorus cucumeris)、稻瘟病菌(Pyricularia grisea)、玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)和马铃薯晚疫病菌(Phytophthora infestans)等23种土传病害、叶部病害的病原真菌的菌丝生长均具有很强的抑制作用,在1mg/mL浓度下的抑制率均达90%以上。(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨对玉米大斑病菌、苹果腐烂病菌、西瓜枯萎病菌、小麦赤霉病菌、稻瘟病菌、辣椒炭疽病菌和马铃薯晚疫病菌7种病原菌的IC50值(抑制中浓度)分别为0.13、0.09、0.08、0.12、0.18、0.13和0.09mg/mL,相对毒力分别为百菌清的3.21、4.68、5.89、1.82、2.45、3.23和1.23倍,分别是腐霉利的0.82、4.78、1.80、6.83、1.73、4.13和8.36倍。据IC50值分析,丙烯酸环己酰胺是防治苹果腐烂病、西瓜枯萎病和马铃薯晚疫病的特效杀菌剂。
为了进一步说明本发明的实质,申请人将合成的(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨进行了抑菌活性测定实验。
(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的抑菌活性测定
一、室内离体生物测定
1、供试样品
(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨(含量100%)、97.5%百菌清原药、98%腐霉利原药。
2、供试植物病原菌
玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum,大斑凸脐蠕孢)、苹果腐烂病菌(Valsa mali,苹果黑腐皮壳菌)、西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum,尖镰孢菌西瓜 专化型)、小麦赤霉病菌(F.graminearum,禾谷镰孢)、稻瘟病菌(Pyricularia grisea,灰梨孢)、辣椒炭疽病菌(Colletotrichum capsici,辣椒炭疽菌)和马铃薯晚疫病菌(Phytophthora infestans,致病疫霉)7种植物病原真菌。
3、离体生物测定方法
采用生长速率法测定供试样品对供试植物病原菌菌丝生长的抑制作用。(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨及对照药剂百菌清、腐霉利用含10%蒸馏水的丙酮配制成2mg(折百)/mL的母液,母液再用蒸馏水稀释成不同浓度倒入PDA平板,以含10%蒸馏水的丙酮PDA平板作为溶剂对照,每处理重复3次。于菌落边缘打取直径为4mm的菌饼,接种到含不同药剂不同浓度以及丙酮对照的PDA平板中央,每皿(直径9mm)接种1块菌饼,置于温度为22±1.5℃的恒温培养箱中培养,7d后根据对照病原菌菌丝生长情况,采用十字交叉法测量菌落直径,计算菌丝生长抑制率。计算公式如下:菌丝生长抑制率(%)=(对照菌落直径-处理菌落直径)/对照菌落直径×100。
二、田间活体生物测定
1、供试样品
(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨用72%的丙酮溶解,加入16%的乳化剂2201(二丁基萘磺酸钙),配制成12%乳油。
2、供试作物品种及防治对象
西葫芦(品种为亚美银剑,香港粤林种苗有限公司生产),西葫芦白粉病(Erysiphe cucurbitacearum)。
3、活体生物测定方法
2013年8月6日播种西葫芦。12%(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨乳油按有效成分计算设稀释2000倍液(0.50mg/mL)1个浓度,分别在白粉病发病前(9月5日)、发病初期(9月5日)用小型手持式喷雾器在叶片正反面进行均匀喷雾,以药液湿润叶片不流失为度,另设清水对照。每隔7d(9月12日、9月19日)施用1次,连续施用3次,第3次施药后10d全株调查发病叶片数,统计病叶率,与对照比较计算防效。防效计算公式:防效(%)=(对照病叶率-处理病叶率)/对照病叶率。
三、生物测定结果
室内离体生物测定结果见表1、2,活体生物测定结果见表3。
表1表明,(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨对玉米大斑病菌(E.Turcicum)、苹果腐烂病菌(V.mali)、西瓜枯萎病菌(F.oxysporum)、小麦赤霉病菌(F.graminearum)、稻瘟病菌(P.grisea)、辣椒炭疽病菌(C.capsici)和马铃薯晚疫病菌(P.infestans)7种病原菌菌丝生长具有很强的抑制作用,在0.50mg/mL浓度下的抑制率分别为89.37%、100%、98.84%、87.79%、84.63%、94.10%和100%,抑菌活性均高于对照药剂百菌清(56.04%、80.82%、49.65%、82.56%、60.03%、55.31%和100%)和腐霉利(84.70%、45.37%、91.86%、9.88%、74.67%、41.00%和12.44%)。
表2表明,(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨对玉米大斑病菌、苹果腐烂病菌、西瓜枯萎病菌、小麦赤霉病菌、稻瘟病菌、辣椒炭疽病菌和马铃薯晚疫病菌7种病原菌菌丝生长具有很强的抑制作用,IC50值(抑制中浓度)分别为0.13、0.09、0.08、0.13、0.18、0.13和0.09mg/mL,相对毒力分别为百菌清的3.21、4.68、5.89、1.82、2.45、3.23和1.23倍,分别是腐霉利的0.82、4.78、1.80、6.83、1.73、4.13和8.36倍。据IC50值分析,(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨是防治苹果腐烂病、西瓜枯萎病和马铃薯晚疫病的特效杀菌剂。
表1(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨及对照药剂百菌清、腐霉利在0.50mg/mL浓度下对7种供试植物病原菌菌丝生长的抑制作用
表2(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨及对照药剂百菌清、腐霉利对7种供试植物病原菌
表3(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨对西葫芦白粉病的防治效果(2013,兰州)
表3表明,(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨在0.50mg/mL浓度下在西葫芦白粉病发病前、发病初期施药,每隔7d施用1次,连续3次,第3次施药后10d对西葫芦白粉病的防效分别为81.09%和85.92%,表明该化合物对西葫芦白粉病具优良防效,兼具保护和治疗作用。
百菌清化学名称为2,4,5,6-四氯-1,3-苯二腈,是一种广谱保护性杀菌剂,对多种农作物真菌病害具有预防作用,可用于预防麦类赤霉病,番茄早疫病、晚疫病、叶霉病,黄瓜霜霉病、白粉病、炭疽病、疫病,果树霜霉病、腐烂病、白粉病、炭疽病、褐斑病,花生叶斑病,甘蓝霜霉病、黑斑病等多种农作物病害。腐霉利化学名称为N-(3,5-二氯苯基)-1,2-二甲基环丙烷-1,2-二甲酰亚胺,是一种内吸性杀菌剂,兼具保护和治疗作用,对葡萄孢属和核盘菌属真菌具特效,用于防治果树、蔬菜作物的灰霉病、菌核病,发病前或发病初期使用可取得满意效果。
(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨是一种小分子化合物,结构简单易于合成,产品纯度高,对玉米大斑病菌、苹果腐烂病菌、西瓜枯萎病菌、小麦赤霉病菌、稻瘟病菌、辣椒炭疽病菌和马铃薯晚疫病菌7种植物病原真菌的抑菌活性高于广谱保护性杀菌剂百菌清和兼具保护和治疗作用的内吸性杀菌剂腐霉利,对苹果腐烂病菌、西瓜枯萎病菌和马铃薯晚疫病菌具有极强的抑制作用,而且对西葫芦白粉病具有很强的保护和治疗作用,在0.50mg/mL浓度下发病前和发病初期的防效分别为81.09%和85.92%,显示出广阔的产业化开发与应用前景,其开发应用必将为我国新农药创制做出重大贡献,为建设创新型国家提供原创技术驱动。
本发明所述的一种新的高活性化合物——(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨是通过从红蓼植物中分离获得的新型先导分子——(E)-3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)丙烯酸乙酯为目标分子,通过化学合成与活性测试相结合的手段,通过不断的结构优化,而最终获得的具有很强广谱抑菌活性的新化合物。室内离体和田间活体抑菌活性测定结果表明,本发明所述的(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨具有广谱的抑菌活性,对辣椒立枯病菌、苹果腐烂病菌、苹果轮纹病菌、辣椒疫病菌、辣椒炭疽病菌、西葫芦绵腐病菌、番茄灰霉病菌、黄瓜枯萎病菌、小麦赤霉病菌、棉花枯萎病菌、水稻纹枯病菌、稻瘟病菌、玉米大斑病菌和马铃薯晚疫病菌等23种土传病害、叶部病害的病原真菌的菌丝生长均具有很强的抑制作用,在1mg/mL浓度下的抑制率均达90%以上;对玉米大斑病菌、苹果腐烂病菌、西瓜枯萎病菌、小麦赤霉病菌、稻瘟病菌、辣椒炭疽病菌和马铃薯晚疫病菌7种植物病原真菌的抑菌活性高于广谱保护性杀菌剂百菌清和兼具保护和治疗作用的内吸性杀菌剂腐霉利,对苹果腐烂病菌、西瓜枯萎病菌和马铃薯晚疫病菌具有极强的抑制作用,IC50值(抑制中浓度)分别为0.09、0.08和0.09mg/mL;而且对西葫芦白粉病具有很强的保护和治疗作用,在0.50mg/mL浓度下在白粉病发病前、发病初期施药,第3次施药后10d的防效分别为81.09%和85.92%,因此本发明提供了(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨在防治农作物真菌病害中的重要用途。
本发明制备的(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨结构新颖、工艺简单、纯度高、生物活性高,产业化开发前景广阔。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨,化学结构式如下:
其制备方法按如下化学反应式进行:
在干燥的圆底烧瓶中加入胡椒醛(1mol)、丙二酸(1.5mol),加入适量的吡啶使之溶解后,强力搅拌下,滴加催化量的六氢吡啶(0.3mol),然后加热到90~100℃,反应6h。反应毕后,减压除去溶剂,在搅拌下加入盐酸水溶液(V盐酸(37wt%):V水=2:1),搅拌约5h,过滤,然后干燥得到粗品(E)-3-苯基丙烯酸。在干燥条件下,将(E)-3-苯基丙烯酸(1mol)溶于干燥的二氯甲烷中,加入哌啶(1.5mol)后,在冰浴下,加入DCC(N,N'-二环己基碳二亚胺)(1.5mol)和DMAP(4-二甲氨基吡啶)(0.5mol),搅拌15min后,恢复至室温搅拌1~2h,过滤除去DCU(二环己基脲),然后减压浓缩,最后柱层析分离得到目标产物——(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨。
产物的检测数据如下:产率:56%;白色固体,熔点89~91℃;IR cm-1:2932,1644,1597,1425,1140,1031,820;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.56(d,1H,J=15.2Hz,C3-H),7.03(d,1H,J=1.2Hz,C2'-H),6.99(dd,1H,J=8.0,1.6Hz,C2a'-H),6.79(d,1H,J=8.0Hz,C3a'-H),6.73(d,1H,J=15.6Hz,C2-H),5.03(s,2H,OCH2O),3.57-3.65(4H,m,-CH2NCH2-),1.60-1.68(6H,m,–CH2CH2CH2–);13CNMR(CDCl3,100MHZ)δ(ppm):165.4,148.8,148.2,141.8,129.9,123.5,115.6,108.4,106.3,101.3,46.9,43.3,26.7,25.5,24.6;GC-MS(C15H17NO3):259[M]+。
实施例2:
(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的制备工艺:
在干燥的圆底烧瓶中加入胡椒醛(1mol)、丙二酸(1.2mol),加入适量的吡啶使之溶解后,强力搅拌下,滴加催化量的六氢吡啶(0.6mol),然后加热到90~100℃,反应4h。反应毕后,减压除去溶剂,在搅拌下加入盐酸水溶液(V盐酸(37wt%):V水=2:1),搅拌约5h,过滤,然后干燥得到粗品(E)-3-苯基丙烯酸。在干燥条件下,将(E)-3-苯基丙烯酸(1mol) 溶于干燥的二氯甲烷中,加入哌啶(2mol)后,在冰浴下,加入DCC(N,N'-二环己基碳二亚胺)(1.5mol)和DMAP(4-二甲氨基吡啶)(0.5mol),搅拌15min后,恢复至室温搅拌1~2h,过滤除去DCU(二环己基脲),然后减压浓缩,最后柱层析分离得到目标产物——(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨。
产物的检测数据如下:产率:54%;白色固体,熔点89~91℃;IR cm-1:2932,1644,1597,1425,1140,1031,820;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.56(d,1H,J=15.2Hz,C3-H),7.03(d,1H,J=1.2Hz,C2'-H),6.99(dd,1H,J=8.0,1.6Hz,C2a'-H),6.79(d,1H,J=8.0Hz,C3a'-H),6.73(d,1H,J=15.6Hz,C2-H),5.03(s,2H,OCH2O),3.57-3.65(4H,m,-CH2NCH2-),1.60-1.68(6H,m,–CH2CH2CH2–);13CNMR(CDCl3,100MHZ)δ(ppm):165.4,148.8,148.2,141.8,129.9,123.5,115.6,108.4,106.3,101.3,46.9,43.3,26.7,25.5,24.6;GC-MS(C15H17NO3):259[M]+。
实施例3:
(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的制备工艺:
在干燥的圆底烧瓶中加入胡椒醛(1mol)、丙二酸(2mol),加入适量的吡啶使之溶解后,强力搅拌下,滴加催化量的六氢吡啶(0.2mol),然后加热到90~100℃,反应7h。反应毕后,减压除去溶剂,在搅拌下加入盐酸水溶液(V盐酸(37wt%):V水=2:1),搅拌约5h,过滤,然后干燥得到粗品(E)-3-苯基丙烯酸。在干燥条件下,将(E)-3-苯基丙烯酸(1mol)溶于干燥的二氯甲烷中,加入哌啶(1.5mol)后,在冰浴下,加入DCC(N,N'-二环己基碳二亚胺)(2mol)和DMAP(4-二甲氨基吡啶)(0.1mol),搅拌15min后,恢复至室温搅拌1~2h,过滤除去DCU(二环己基脲),然后减压浓缩,最后柱层析分离得到目标产物——(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨。
产物的检测数据如下:产率:52.6%;白色固体,熔点89~91℃;IR cm-1:2932,1644,1597,1425,1140,1031,820;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.56(d,1H,J=15.2Hz,C3-H),7.03(d,1H,J=1.2Hz,C2'-H),6.99(dd,1H,J=8.0,1.6Hz,C2a'-H),6.79(d,1H,J=8.0Hz,C3a'-H),6.73(d,1H,J=15.6Hz,C2-H),5.03(s,2H,OCH2O),3.57-3.65(4H,m,-CH2NCH2-),1.60-1.68(6H,m,–CH2CH2CH2–);13CNMR(CDCl3,100MHZ)δ(ppm):165.4,148.8,148.2,141.8,129.9,123.5,115.6,108.4,106.3,101.3,46.9,43.3,26.7,25.5,24.6;GC-MS(C15H17NO3):259[M]+。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨,化学结构式如下:
。
2.(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的制备工艺,其特征在于:包括如下步骤:
1)将胡椒醛与丙二酸在催化剂六氢吡啶作用下,在90~100℃下反应得中间体 (E)-3-苯基丙烯酸;
2)然后将(E)-3-苯基丙烯酸与哌啶在缩合剂DCC和催化剂DMAP作用下,进行缩合反应得到目标产物——(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨。
3.根据权利要求2所述的(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的制备工艺,其特征在于:所述胡椒醛:丙二酸:六氢吡啶的摩尔比为1:1.2~2:0.2~0.6,摩尔比优选为1:1.5:0.3 。
4. 根据权利要求2所述的(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的制备工艺,其特征在于:所述(E)-3-苯基丙烯酸:哌啶:DCC:DMAP的摩尔比为1:1.5~2:1.5~2:0.1~0.5,摩尔比优选为1:1.5:1.5:0.2。
5.根据权利要求2-4任一项所述的(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的制备工艺,其特征在于:所述步骤1)的具体操作为:
向胡椒醛和丙二酸中溶于10-20mL吡啶至胡椒醛完全溶解后,强力搅拌下,滴加催化剂的六氢吡啶,然后加热到90~100℃,反应4-7h,反应毕后,减压除去溶剂,在搅拌下加入盐酸水溶液,继续搅拌4.5-5.5h,过滤,然后干燥得到粗品 (E)-3-苯基丙烯酸。
6.根据权利要求5所述的(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的制备工艺,其特征在于:所述盐酸水溶液中,V盐酸:V水=2:1,其中,盐酸的浓度为37wt%。
7.根据权利要求2-4任一项所述的(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的制备工艺,其特征在于:所述步骤2)的具体操作为:
在干燥条件下,将(E)-3-苯基丙烯酸溶于干燥的二氯甲烷中,加入哌啶后,在冰浴下,加入DCC 和DMAP,搅拌15min后,恢复至室温搅拌1~2h,过滤除去副产物DCU,然后减压浓缩,最后柱层析分离得到目标产物——(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨。
8.(E)-3-(3,4-亚甲基二氧基苯基)丙烯酸环己酰氨的制备工艺在制备农用杀菌剂中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于: 所述农用杀菌剂包括防治玉米大斑病、苹果腐烂病、西瓜枯萎病、小麦赤霉病、稻瘟病、辣椒炭疽病、马铃薯晚疫病或西葫芦白粉病的杀菌剂,其中,优选防治苹果腐烂病、西瓜枯萎病、马铃薯晚疫病或西葫芦白粉病的杀菌剂。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:所述农用杀菌剂为保护或治疗西葫芦白粉病的杀菌剂,在白粉病发病前或发病初期施药。
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