CN103980102B - 2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成及作为杀菌剂的应用 - Google Patents

2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成及作为杀菌剂的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN103980102B
CN103980102B CN201410177356.2A CN201410177356A CN103980102B CN 103980102 B CN103980102 B CN 103980102B CN 201410177356 A CN201410177356 A CN 201410177356A CN 103980102 B CN103980102 B CN 103980102B
Authority
CN
China
Prior art keywords
dihydroxyl
derivative
methyl
methyl acetophenone
synthesis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410177356.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103980102A (zh
Inventor
高锦明
师伟
张鞍灵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwest A&F University
Original Assignee
Northwest A&F University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwest A&F University filed Critical Northwest A&F University
Priority to CN201410177356.2A priority Critical patent/CN103980102B/zh
Publication of CN103980102A publication Critical patent/CN103980102A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103980102B publication Critical patent/CN103980102B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/45Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by condensation
    • C07C45/46Friedel-Crafts reactions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N35/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having two bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. aldehyde radical
    • A01N35/04Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having two bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. aldehyde radical containing aldehyde or keto groups, or thio analogues thereof, directly attached to an aromatic ring system, e.g. acetophenone; Derivatives thereof, e.g. acetals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/001Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by modification in a side chain

Abstract

本发明公开了一种2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成方法,得到的2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的结构通式为:其中,R=乙基、丙基、正丁基、异丁基、正戊基或特戊基。具体的合成方法是以2,4-二羟基苯甲醛为原料,经还原和傅克酰基化反应(Friedel–Crafts)合成。经申请人的实验证明,该2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物具有很好的抑菌效果,且IC50值较低,能够用于制备防治水稻稻瘟病、番茄灰霉病、番茄早疫病、苹果腐烂病、苹果炭疽病的农用制剂的应用。

Description

2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成及作为杀菌剂的应用
技术领域
本发明涉及化合物2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成,特别是利用氰基硼氢化钠将2,4-二羟基苯甲醛还原为2,4-二羟基甲苯,再经过傅克酰基化制备2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物。
背景技术
2,4-二羟基-5-甲基-苯乙酮是一个真菌源聚酮代谢产物,具有抗植物病原真菌活性和细胞毒活性,可作为先导化合物进行类天然产物的合成。参见中国专利申请:利用褐多孔菌的发酵液分离制备的化合物2,4-二羟基-5-甲基-苯乙酮的方法和应用(申请号:200910020963.7和201110213976.3),(MaYT,et.al.NaturalProductsasSourcesofNewFungicides(I):SynthesisandAntifungalActivityofAcetophenoneDerivativesAgainstPhytopathogenicFungi,ChemicalBiology&DrugDesign,2013.81(4):545-552);马亚团,新型苯乙酮衍生物的合成及其生物活性研究,2012年博士论文。
关于2,4-二羟基-5-甲基-苯乙酮合成方法报道较少,其难点在于中间体2,4-二羟基甲苯的合成(蔡孟深,王兰明.碳苷研究—XXVI.异黑豆素类似物的合成,化学学报,1990,48:1191-1198);(MoraisA.A.,et.al.Synthesisofthreenatural1,3-diarypropanes:Tworevisedstructures,Phytochemistry,1989.28(1):239-242)报道了以2,4-二羟基苯甲酸为原料,溴化和脱羧后一苄基作为羟基保护基,通过Grignard反应获得中间体2,4-二羟基甲苯,再用Fries重排或Friedel–Crafts反应得到2,4-二羟基-5-甲基-苯乙酮。此法路线长,反应条件苛刻,收率仅为40%。这两篇文献虽报道了2,4-二羟基-5-甲基-苯乙酮作为人工合成的中间体,但未见其作为天然产物与抗植物病原真菌活性的相关报道。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷或不足,本发明的目的在于,提供一种2,4-二羟基-5-甲基-苯乙酮及其衍生物的合成方法,该方法通过改变酰基碳链的长度获得抑菌活性较高的2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物,即一种新型类天然产物抗生素。
为了实现上述任务,本发明采取如下的技术解决方案:
一种2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成方法,该方法得到的2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的结构通式为:
其中,R=乙基、丙基、正丁基、异丁基、正戊基或特戊基;
其特征在于,具体的合成方法是,将定量的2,4-二羟基苯甲醛用氰基硼氢化钠还原得到2,4-二羟基甲苯,在0℃下将定量的不同脂肪酸酐加入2,4-二羟基甲苯和三氟化硼乙醚溶液中,80℃回流,用TLC跟踪检测反应完成后,反应液冷却至室温,倒入冰水混合物中,用乙酸乙酯萃取;有机相依次用饱和碳酸钠溶液,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩,其残余物以体积比5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶液为洗脱剂,通过硅胶柱层析分离纯化,得到2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物,收率为60%及以上。
申请人对上述2,4-二羟基-5甲基-苯乙酮及其衍生物进行了抑菌活性的测试,采用五种病原菌,结果表明,2,4-二羟基-5-甲基-苯乙酮及其衍生物具有很好的抑菌效果,且IC50值较低。能够用于制备防治水稻稻瘟病、番茄灰霉病、番茄早疫病、苹果腐烂病、苹果炭疽病的农用杀菌剂的应用。
具体实施方式
按照本发明的技术方案,2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成方法,首先制备2,4-二羟基甲苯,其结构式如下:
具体的合成方法是:2,4-二羟基苯甲醛在还原剂氰基硼氢化钠的存在下一步合成。反应式如下:
原料2,4-二羟基苯甲醛与还原剂氰基硼氢化钠摩尔比为1:1.5,反应温度为25℃,pH值控制在3-4,反应时间控制在3-4h。
制得的2,4-二羟基甲苯除去副产物,得纯化的产品。除去副产物的方法可采用现有的分离纯化技术,如减压蒸馏除去溶剂,重结晶,过滤,及柱层析分离等方法进行纯化。
上述反应中产生少量HCN气体,所以尾气要用丙三醇及碱液吸收。
再制备2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物,其结构式通式如下:
其中,R=乙基、丙基、正丁基、异丁基、正戊基或特戊基;合成方法是:2,4-二羟基甲苯在傅氏催化剂存在下经酰基化反应一步合成。反应式如下:
其中傅氏催化剂选择BF3,原料2,4-二羟基甲苯与催化剂BF3摩尔比范围为1:4~1:5,原料2,4-二羟基甲苯与酰化试剂酸酐的摩尔比范围为1:1~1:1.5,该反应首先将2,4-二羟基甲苯与催化剂BF3加入反应瓶中,冰浴下滴加缓慢滴加酸酐,滴完逐步升温至80~90℃,反应时间控制在4~6h,收率为60%及以上。
制得的2,4-二羟基-5甲基-苯乙酮及其衍生物除去副产物,得纯化的产品。除去副产物的方法可采用现有的分离纯化技术,如减压蒸馏除去溶剂,重结晶,过滤,及柱层析分离等方法进行纯化。
上述反应中使用的催化剂BF3易水解生成硼酸,所以要尽量避免体系中有水。
以下是发明人给出的实施例:
实施例1:2,4-二羟基甲苯的制备
在装有搅拌和尾气吸收装置的100ml的三口瓶中,加入0.69g(5mmol)的2,4-二羟基苯甲醛,氰基硼氢化钠1g(15mmol),少量甲基橙做酸度指示剂,于一50ml恒压滴液漏斗中缓慢滴加30ml四氢呋喃溶液,
反应液呈黄色。滴加完毕后,从另一25ml恒压滴液漏斗中缓慢滴加15ml1NHCl水溶液,使反应液保持橘色。25℃下反应3h。反应结束后,加入30ml蒸馏水,搅拌10min,用乙醚萃取(15ml3次),分离有机相,醚层用50ml饱和氯化钠水溶液洗涤3次,无水硫酸钠干燥。减压蒸馏除去溶剂,得到产粗物,以体积比5:1的石油醚:乙酸乙酯的混合溶液为洗脱剂,通过硅胶柱层析分离纯化,得到2,4-二羟基甲苯,为白色固体,熔点:103-104℃,收率为90%。
结构式:
分子式:C7H8O2
1HNMR(300MHz,CD3OD)δ2.06(3H,s,CH3),6.20(1H,dd,J=2.0and8.8Hz,H-5),6.28(1H,J=2.0Hz。H-3),6.84(1H,d,J=8.8Hz,H-6);EI-MSm/z123.0524【M-1】-
实施例2:2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮(化合物2)的制备
在装有搅拌装置和回流冷凝的50ml三口瓶中,加入0.31g(2.5mmol)2,4-二羟基甲苯,1.5ml(12.5mmol)三氟化硼乙醚溶液,在0℃下,缓慢滴加0.35ml(3.75mmol)乙酸酐,滴完,逐步升温至80℃,搅拌反应4h。反应结束后,反应液冷却至室温,倒入20ml冰水混合物中,搅拌15min,用15ml乙酸乙酯萃取3次,分离反应液,乙酸乙酯层依次用饱和碳酸钠溶液,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,其残余物以体积比5:1的石油醚:乙酸乙酯的混合溶液为洗脱剂,通过硅胶柱层析分离纯化,得到2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮,为淡黄色色固体,熔点:168-169℃,收率为64%。
结构式:
分子式:C9H10O3
1HNMR(500MHz,CD3OD)δ2.00(3H,s,CH3),2.39(3H,s,COCH3),6.12(1H,s,H-3),7.43(1H,s,H-6)。
13CNMR(125MHz,CD3OD)113.90(s,C-1),164.75(s,C-2),102.70(d,C-3),164.55(s,C-4),118.18(s,C-5),134.14(d,C-6),204.11(s,C-7),26.23(q,C-8),15.49(q,C-9);EI-MSm/z165.13【M-1】-
实施例3:2,4-二羟基-5-甲基苯丙酮(化合物3)的制备
合成方法同实施例2(所用酸酐是丙酸酐)。得淡黄色固体,熔点:158-159℃,收率为65%。
结构式:
分子式:C10H12O3
1HNMR(500MHz,CD3OD)δ1.17(3H,t,C-CH3),2.04(3H,s,CH3),2.92(2H,m,CH2-CH3),6.39(1H,s,H-3),7.55(1H,s,H-6)。
13CNMR(125MHz,CD3OD)112.00(s,C-1),162.69(s,C-2),106.47(d,C-3),162.20(s,C-4),110.90(s,C-5),128.80(d,C-6),205.70(s,C-7),30.41(t,C-8),7.72(q,C-9),6.23(q,C-10);EI-MSm/z179.10【M-1】-
实施例4:2,4-二羟基-5-甲基苯丁酮(化合物4)的制备
合成方法同实施例2(所用酸酐是丁酸酐)。得淡黄色固体,熔点:137-138℃,收率为62%。
结构式:
分子式:C11H14O3
1HNMR(500MHz,CD3OD)δ0.98(3H,t,C-CH3),1.73(2H,m,C-CH2-CH3),2.06(3H,s,CH3),2.93(2H,m,CH2-CH3),6.51(1H,s,H-3),7.65(1H,s,H-6)。
13CNMR(125MHz,CD3OD)112.58(s,C-1),162.84(s,C-2),106.80(d,C-3),161.94(s,C-4),110.90(s,C-5),129.34(d,C-6),205.15(s,C-7),39.19(t,C-8),18.09(t,C-9),13.20(q,C-10),6.81(q,C-11);EI-MSm/z193.01【M-1】-
实施例5:2,4-二羟基-5-甲基苯基异丁酮(化合物5)的制备
合成方法同实施例2(所用酸酐是异丁酸酐)。得淡黄色固体,熔点:132-133℃,收率为60%。
结构式:
分子式:C11H14O3
1HNMR(500MHz,CD3OD)δ1.16-1.18(6H,d,C-(CH3)2),2.07(3H,s,CH3),3.63(1H,m,CH-(CH3)2),6.51(1H,s,H-3),7.71(1H,s。H-6)。
13CNMR(125MHz,CD3OD)112.14(s,C-1),164.74(s,C-2),107.83(d,C-3),162.99(s,C-4),112.10(s,C-5),130.02(d,C-6),210.12(s,C-7),34.95(d,C-8),19.91(q,C-9,C-10),7.77(q,C-11);EI-MSm/z193.02【M-1】-
实施例6:2,4-二羟基-5-甲基苯戊酮(化合物6)的制备
合成方法同实施例2(所用酸酐是戊酸酐)。得淡黄色固体,熔点:105-106℃,收率为62%。
结构式:
分子式:C12H16O3
1HNMR(500MHz,CD3OD)δ0.92(3H,t,CH2-CH3),1.39(2H,m,CH2-(CH2)-CH3),1.67(2H,m,C-(CH2)-CH2),2.06(3H,s,CH3),2.95(2H,t,CH2-CH2),6.49(1H,s,H-3),7.67(1H,s,H-6)。
13CNMR(125MHz,CD3OD)112.55(s,C-1),163.22(s,C-2),106.83(d,C-3),162.84(s,C-4),110.96(s,C-5),129.54(d,C-6),205.41(s,C-7),37.08(t,C-8),32.18(t,C-9),26.95(t,C-10),13.33(q,C-11),6.82(q,C-12);EI-MSm/z207.04【M-1】-
实施例7:2,4-二羟基-5-甲基苯基三甲基乙酮(化合物7)的制备
合成方法同实施例2(所用酸酐是特戊酸酐)。得淡黄色固体,熔点:136-137℃,收率为64%。
结构式:
分子式:C12H16O3
1HNMR(500MHz,CD3OD)δ1.41(9H,s,C-(CH3)3),2.07(3H,s,CH3),6.48(1H,s,H-3),7.90(1H,s,H-6)。
13CNMR(125MHz,CD3OD)111.49(s,C-1),164.65(s,C-2),105.95(d,C-3),161.12(s,C-4),110.32(s,C-5),130.18(d,C-6),210.56(s,C-7),43.81(s,C-8),28.33(q,C-9,C-10,C-11),7.08(q,C-12);EI-MSm/z207.03【M-1】-
杀真菌活性的测定
生长速率抑制法对所合成的化合物进行毒力与EC50(μg/mL)的测定。测试的病原菌是从田间常见病害中分离出的五种病原真菌,分别是苹果腐烂、苹果炭疽、番茄早疫、番茄灰霉、水稻稻瘟。
实施方法是:在无菌条件下,将配制好的样品丙酮溶液掺入融化的PDA培养基,使培养基中该化合物的浓度达到100μg/mL,冷凝后接种上述病原菌,每个处理重复3次,28℃恒温培养,每隔24h测定一次病原菌菌斑直径,直到空白对照的菌斑长满平板为止。阳性对照为恶霉灵。初筛后对抑制率达到80%以上的化合物进行EC50的测试,将化合物2-7依次配成100μg/mL,50μg/mL,25μg/mL,12.5μg/mL,6.25μg/mL系列的带毒培养基,阳性对照为恶霉灵。最后根据不同浓度的抑制率计算其毒力,得出毒力方程和EC50值。结果见表1及表2。
表1:化合物2-7对五种病原菌的抑制率(100μg/mL)
表2:化合物2-7的毒力方程与EC50(μg/mL)
综上所述,上述实施例制备的2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物(化合物2-7)能够用于制备防治植物病原真菌的农药杀菌剂应用。

Claims (1)

1.2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮衍生物用于制备防治水稻稻瘟病、番茄早疫病、苹果腐烂病、苹果炭疽病的农用杀菌剂的应用;
所述2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮衍生物的结构通式为:
其中,R=乙基、丙基、异丙基、正丁基或叔丁基。
CN201410177356.2A 2014-04-29 2014-04-29 2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成及作为杀菌剂的应用 Expired - Fee Related CN103980102B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410177356.2A CN103980102B (zh) 2014-04-29 2014-04-29 2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成及作为杀菌剂的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410177356.2A CN103980102B (zh) 2014-04-29 2014-04-29 2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成及作为杀菌剂的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103980102A CN103980102A (zh) 2014-08-13
CN103980102B true CN103980102B (zh) 2016-01-27

Family

ID=51272306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410177356.2A Expired - Fee Related CN103980102B (zh) 2014-04-29 2014-04-29 2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成及作为杀菌剂的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103980102B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6988186B2 (ja) * 2017-06-16 2022-01-05 住友ベークライト株式会社 防カビ剤、防カビ樹脂フィルム、防カビ積層フィルム及び防カビ包装体

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101492356A (zh) * 2009-01-19 2009-07-29 西北农林科技大学 利用褐多孔菌的发酵液分离制备化合物2,4-二羟基-5-甲基-苯乙酮的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101492356A (zh) * 2009-01-19 2009-07-29 西北农林科技大学 利用褐多孔菌的发酵液分离制备化合物2,4-二羟基-5-甲基-苯乙酮的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Anti-AIDS Agents. 42. Synthesis and Anti-HIV Activity of Disubstituted (3’R,4’R)-3’,4’-Di-O-(S)-camphanoyl-(+)-cis-khellactone Analogues;Lan Xie et al.;《J. Med. Chem.》;20010112;第44卷;664-671 *
Biomimetic Total Synthesis of ent-Penilactone A and Penilactone B;Justin T. J. Spence et al.;《organic letters》;20130709;第15卷(第15期);3891-3893及supporting information的第1-20页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103980102A (zh) 2014-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khan et al. Biscoumarin: new class of urease inhibitors; economical synthesis and activity
AU8950798A (en) A method for producing para-menthane-3,8-diol
MY176941A (en) Method for producing polymethylols
CN103980102B (zh) 2,4-二羟基-5-甲基苯乙酮及其衍生物的合成及作为杀菌剂的应用
CN106905157A (zh) 2,4‑二乙酰基间苯三酚酯类化合物及其杀菌的应用
JPH0525152A (ja) 3−dpa−ラクトンの製造法
CN102816324A (zh) 一种硼酸酯法合成聚乙二醇单蓖麻油酸酯的方法
CN101186563A (zh) 3,5-二甲氧基或3,5-二羟基二苯乙烯类化合物及其制备方法
Panigrahi et al. Ultrasound assisted synthesis and antimicrobial evaluation of novel thiophene chalcone derivatives
CN102060826A (zh) 一种7-甲氧基-4'-取代黄酮类化合物的合成方法
CN103508898A (zh) 一种新的枸橼酸阿尔维林的制备方法
CN107540680A (zh) 一种具有抗肿瘤活性的高乌甲素缩醛类衍生物及其合成方法
CN110330422B (zh) 一种2,6-二乙基-4-甲基苯乙酸的制备方法
Lemus et al. Lewis acid catalyzed enlargement of cyclic β‐alkoxyenals and one‐pot synthesis of polyfunctional enoxysilanes derived from aucubin with trimethylsilyldiazomethane
CN106967014A (zh) 一种茶尺蠖性信息素的合成方法
CN103214442B (zh) 3-取代α-吡喃酮衍生物及其制备方法与应用
CN105777773B (zh) 噻吩[2,3‑b]喹啉衍生物及其合成方法和应用
CN106699701B (zh) 1-o-甲基-2,3-二脱氧-l-阿拉伯呋喃糖的制备方法
Sohilait et al. Synthesis of myristicin ketone (3, 4-methylenedioxy-5-methoxyphenyl)-2-propanone from myristicin
CN109970632B (zh) 具有氮杂查尔酮结构的羟基吡啶酮衍生物及制备法和用途
Kuo et al. An efficient synthesis of a potent anti-inflammatory agent, viscolin, and its inducible nitric oxide synthase inhibitory activity
CN107311938A (zh) 一种奥美普林的合成方法
CN107188878B (zh) 一种抗菌剂及其合成方法与应用
CN108558818B (zh) 一种甲氧甲烯基化合物的制备方法
US2432438A (en) Amides and their manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160127

Termination date: 20160429