CN104370891B - 一种5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种5‑(丁烯内酯‑3‑亚乙基)‑2‑氨基咪唑啉酮类化合物及其制备方法和应用。所述咪唑啉酮类化合物具有通式TB的结构。本发明所述通式结构为TB的5‑(丁烯内酯‑3‑亚乙基)‑2‑氨基咪唑啉酮类化合物对水稻纹枯病、油菜菌核病以及辣椒疫霉病病菌等多种植物病原菌具有良好的杀菌作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物、制备方法及作为农用杀菌剂的应用，属于农业化学领域。
背景技术
咪唑啉酮类化合物被广泛用作除草剂，其商品化产品包括灭草喹、灭草烟、咪草烟、咪草酯、甲基咪草烟和甲氧咪草烟等六种，除草效果明显，但杀菌效果一般，特别是对于植物病原菌，EC50较大。
丁烯内酯结构广泛存在于各种天然产物中，在药物化学研究领域具有重要的应用。在农药领域中，具有丁烯内酯结构片段的商品化农药有杀虫杀螨剂螺螨酯、螺甲螨酯、螺虫乙酯三种，近年来国内外不同课题组研究合成了一些新的具有丁烯内酯结构片段的化合物，主要发现它们具有一定的杀虫杀螨和除草活性。但现有技术中，未见将丁烯内酯结构与咪唑啉酮类化合物结合的具体应用。
为了进一步提高咪唑啉酮类化合物对于植物病原菌的杀菌活性，有效提高抑制率，降低EC50值，本发明对现有咪唑啉酮类化合物结构作进一步研究。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物，其以较少用量即可实现对多种植物病原菌较高的抑制率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物，其具有如下结构通式：
式中：
n为0、1、2或3；
R1为氢或C1-C8烷基；
R2为C1-C8烷基、未取代或被如下基团进一步取代的苯基：卤素、硝基、氰基、C1-C4烷基、卤代C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤代C1-C4烷氧基；R3为氢、卤素、C1-C8烷基、卤代C1-C8烷基或C1-C8烷氧基。
进一步优选，n为0、1或2；
R1为氢或C1-C4烷基；
R2为C1-C4烷基、未取代或被基团取代的苯基；其中，所述基团选自卤素、硝基、氰基、C1-C4烷基、卤代C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤代C1-C4烷氧基；
R3为氢、卤素、C1-C4烷基、卤代C1-C4烷基或C1-C4烷氧基。
更进一步优选，n为0或1；
R1为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基；
R2为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、苯基或被如下基团进一步取代的苯基：卤素、硝基、氰基、甲基、三氟甲基、甲氧基或三氟甲氧基；
R3为氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三氟甲基或甲氧基。
更进一步优选，n为0或1；
R1为氢或甲基；
R2为甲基或苯基；
R3为氢、氟、氯、甲基、三氟甲基或甲氧基。
更进一步优选，n为1；
R1为甲基；
R2为甲基；
R3为氢、氟、氯、甲基、三氟甲基或甲氧基。
本发明优选的TB化合物，其结构中取代基如表1中所示：
表1优选TB化合物结构中的取代基
| 化合物 | n | R1 | R2 | R3 | 化合物 | n | R1 | R2 | R3 |
| TB-1 | 1 | H | CH3 | H | TB-18 | 1 | H | C6H5 | p-CF3 |
| TB-2 | 1 | H | CH3 | o-CH3 | TB-19 | 1 | CH3 | CH3 | H |
| TB-3 | 1 | H | CH3 | p-F | TB-20 | 1 | CH3 | CH3 | p-CH3 |
| TB-4 | 1 | H | CH3 | p-CH3 | TB-21 | 1 | CH3 | CH3 | p-F |
| TB-5 | 1 | H | CH3 | o-F | TB-22 | 1 | CH3 | CH3 | o-OCH3 |
| TB-6 | 1 | H | CH3 | o-OCH3 | TB-23 | 1 | CH3 | CH3 | p-OCH3 |
| TB-7 | 1 | H | CH3 | p-OCH3 | TB-24 | 1 | CH3 | CH3 | o-Cl |
| TB-8 | 1 | H | CH3 | m-CF3 | TB-25 | 1 | CH3 | CH3 | m-CF3 |
| TB-9 | 1 | H | CH3 | o-Cl | TB-26 | 1 | CH3 | CH3 | p-CF3 |
| TB-10 | 1 | H | C6H5 | H | TB-27 | 0 | H | CH3 | H |
| TB-11 | 1 | H | C6H5 | p-CH3 | TB-28 | 0 | H | CH3 | p-CH3 |
| TB-12 | 1 | H | C6H5 | o-F | TB-29 | 0 | H | CH3 | o-F |
| TB-13 | 1 | H | C6H5 | p-F | TB-30 | 0 | H | CH3 | p-F |
| TB-14 | 1 | H | C6H5 | o-OCH3 | TB-31 | 0 | H | CH3 | o-OCH3 |
| TB-15 | 1 | H | C6H5 | p-OCH3 | TB-32 | 0 | H | CH3 | p-OCH3 |
| TB-16 | 1 | H | C6H5 | o-Cl | TB-33 | 0 | H | CH3 | o-Cl |
| TB-17 | 1 | H | C6H5 | m-CF3 | TB-34 | 0 | H | CH3 | m-CF3 |
本发明还提供结构通式为TB的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物的制备方法。
所述结构通式为TB的化合物通过以下线路合成得到：
式中n、R1、R2、R3定义同前述。
本发明所述结构通式为TB的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物的制备方法，包括如下步骤：
1)在催化剂作用下，与反应得到3-乙酰基丁烯内酯类化合物I；
2)在溶剂中，化合物I与2-硫代乙内酰脲在催化剂作用下搅拌回流，经Knoevenagel缩合反应合成5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-硫代乙内酰脲类化合物II；
3)在溶剂中，化合物II在碱作用下经甲基化反应得到2-甲硫基-5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-咪唑啉-4-酮类化合物III；
4)化合物III与在冰乙酸作用下油浴回流，反应得到5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮TB系列化合物；
式中n、R1、R2、R3定义同前述。
本发明所述制备方法步骤1)中，所述与双烯酮摩尔比1：0.8-1.2；
本发明所述制备方法步骤1)中，所述催化剂为三乙胺或二异丙基乙基胺。所述催化剂与双烯酮的体积摩尔比为(0.8-1.2)ml:100mmol。
本发明所述制备方法步骤1)中，反应温度为55-65℃。
本发明所述制备方法步骤2)中，所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇；优选乙醇。所述溶剂与化合物I的体积摩尔比(190-210)ml:20mmol。
本发明所述制备方法步骤2)中，所述催化剂为乙醇胺；所述催化剂与化合物I的体积摩尔比(1.8-2.2)ml:20mmol。
本发明所述制备方法步骤3)中，所述碱为甲醇钠、乙醇钠；所述碱与化合物II的质量比12-14:1。
本发明所述制备方法步骤3)中，所述溶剂为甲醇、乙醇。所述溶剂与化合物II的体积摩尔比(190-210)ml:17mmol。
本发明所述制备方法步骤4)中，所述冰乙酸与化合物III的体积摩尔比(15-25)ml:1mmol。
本发明所述制备方法步骤4)中，回流温度110-120℃。
本发明所述通式结构为TB的化合物的制备方法中，α-羟基酮类化合物和双烯酮可选购市售工业原料，或者α-羟基酮类化合物也可参照文献方法(He,M.Q.；Leslie,T.M.；Sinicropi,J.A.α-Hydroxyketone precursors leading to a novel class of electro-optic acceptors.Chem.Mater.,2002,14,2393-2400.)合成。
本发明还提供了结构通式为TB的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物在防治植物病害中的应用。具体地讲，本发明所述的结构通式为TB的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物可作为杀菌剂用于农业领域中制备防治病害的药物，经试验证明，其以较少用量即可实现对多种植物病原菌较高的抑制率，以满足农业上对杀菌剂不断提出的新要求。
将本发明所述通式结构为TB的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物溶于本领域常规溶剂中配制成一定浓度的溶液或制剂进行生物活性测试，结果表明通式为TB的化合物对水稻纹枯病、油菜菌核病以及辣椒疫霉病病菌等多种植物病原菌具有良好的杀菌作用。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
以下实施例按照如下反应历程制备通式结构为TB的化合物：
实施例1：化合物TB-1的合成
化合物TB-1结构式如下：
其中，n＝1，R1＝H，R2＝CH3，R3＝H。
具体制备步骤如下：
1)化合物Ia的合成(n＝1，R1＝H，R2＝CH3)：
取7.1g(50mmol)1-羟基环己基甲基酮，1mL三乙胺加入到100mL三口瓶中，油浴加热至60℃，滴加8.4g(100mmol)双烯酮，30min滴完后加热至70℃，反应12h后停止反应，减压蒸出多余液体的残余物经柱层析(200-300目硅胶，以石油醚/乙酸乙酯为洗脱剂，5：1梯度洗脱)分离，得到13.34g无色晶体Ia，收率51％；
经检测，化合物Ia：m.p.98～99℃.
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:2.57(s,3H),2.33(s,3H),1.86-1.67(m,7H),1.53-1.50(m,2H),1.30-1.23(m,1H).
2)化合物IIa的合成：
在500mL三口瓶中加入200mL乙醇，2.55g(22mmol)2-硫代乙内酰脲，4.20g(20mmol)Ia，2mL乙醇胺，搅拌回流反应24h后停止加热，减压旋蒸除去乙醇，残余物经柱层析(200-300目硅胶，以二氯甲烷/丙酮为洗脱剂，20：1至5：1梯度洗脱)分离，得到白色粉末IIa 4.42g，收率72％；
经检测，化合物IIa：m.p.295～298℃.
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:12.11(s,1H),11.96(s,1H),2.02(s,3H),1.85(s,3H),1.82-1.24(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C15H19N2O3S[M+H]+,Cacld.307.1111,found 307.1102.
3)化合物IIIa的合成：
取200mL乙醇于500mL三口瓶中，0.40g钠切片加入，搅拌至钠片消失，加入IIa(17mmol)5.18g，滴加1.08mL碘甲烷，室温搅拌反应8h，减压旋蒸除去乙醇，残余物经柱层析(200-300目硅胶，以二氯甲烷/丙酮为洗脱剂，20：1至10：1梯度洗脱)分离，得到黄色晶体IIIa 4.85g，收率90％；
经检测，化合物IIIa：m.p.151～152℃.
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.04-9.79(m,1H),2.62-2.52(m,3H),2.46-2.36(m,3H),1.88(s,3H),1.84-1.22(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C16H21N2O3S[M+H]+,Cacld.321.1267,found 321.1257.
4)化合物TB-1的合成：
在50mL三口瓶中加入1.0mmol IIIa，苯胺1.1mmol，冰乙酸20mL，115℃油浴回流，反应10h后停止加热，减压旋蒸除去乙酸，残余物经柱层析(200-300目硅胶，以二氯甲烷/丙酮为洗脱剂，15：1至8：1梯度洗脱)分离，得到淡黄色粉末TB-1 0.35g，收率95％；
经检测，化合物TB-1：m.p.202～204℃.
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.41-9.66(m,2H),7.71-6.99(m,5H),2.11(s,3H),1.89(s,3H),1.84-1.25(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C21H24N3O3[M+H]+,Cacld.366.1812,found 366.1801.
实施例2化合物TB-10的合成
化合物TB-10结构式如下：
其中，n＝1，R1＝H，R2＝C6H5，R3＝H。
按照实施例1的方法制备化合物TB-10，区别在于：将步骤1)中1-羟基环己基甲基酮替换为1-羟基环己基苯基酮，得到化合物Ib；相应地得到IIb、IIIb、TB-10。
经检测，化合物Ib为无色晶体，收率99％，m.p.137～138℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.50-7.45(m,3H),7.20-7.16(m,2H),2.38(s,3H),1.84-1.61(m,9H),1.14-1.13(m,1H).
化合物IIb：白色固体，收率60％，m.p.284～286℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:12.20(s,1H),11.95(s,1H),7.50-7.43(m,3H),7.25-7.20(m,2H),1.82-1.46(m,12H),1.15-1.06(m,1H)；HR-ESI-MS m/z:C20H21N2O3S[M+H]+,Cacld.369.1267,found 369.1258.
化合物IIIb：黄色晶体，收率90％，m.p.252～254℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.40(s,1H),7.41-7.36(m,3H),7.20-7.14(m,2H),2.56(s,3H),2.04(s,3H),1.97-1.67(m,8H),1.61-1.51(m,1H),1.15-1.11(m,1H)；HR-ESI-MS m/z:C21H23N2O3S[M+H]+,Cacld.383.1424,found 383.1415.
化合物TB-10：黄色固体，收率73％，m.p.195～197℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.47(s,1H),9.63(s,1H),7.64-6.97(m,10H),1.83(s,3H),1.80-1.15(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C26H26N3O3[M+H]+,Cacld.428.1969,found 428.1958.
实施例3化合物TB-19的合成
化合物TB-19结构式如下：
其中，n＝1，R1＝CH3，R2＝CH3，R3＝H。
按照实施例1的方法制备化合物TB-19，区别在于：将步骤1)中1-羟基环己基甲基酮替换为1-羟基-4-甲基环己基甲基酮，得到化合物Ic；相应地得到IIc、IIIc、TB-19。
经检测，化合物Ic：无色晶体，收率61％，m.p.36～37℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:2.56(s,3H),2.41(s,1.5H),2.36(s,1.5H),2.12-1.33(m,9H),1.06(d,J＝7.1Hz,1.5H),0.98(d,J＝7.1Hz,1.5H).
化合物IIc：白色固体，收率54％，m.p.273～276℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:12.20-12.12(m,1H),11.96-11.71(m,1H),2.22-1.23(m,15H),1.05-0.92(m,3H)；HR-ESI-MS m/z:C16H21N2O3S[M+H]+,Cacld.321.1267,found 321.1259.
化合物IIIc：黄色晶体，收率86％，m.p.151～152℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:9.96-9.65(m,1H),2.62-2.52(m,3H),2.46-2.37(m,3H),1.88(s,3H),1.83-1.47(m,9H),1.06-0.97(m,3H)；HR-ESI-MS m/z:C17H23N2O3S[M+H]+,Cacld.335.1424,found 335.1414.
化合物TB-19：黄色固体，收率47％，m.p.217～219℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.43(s,1H),9.67(s,1H),7.69-6.99(m,5H),1.99(s,3H),1.84(s,3H),1.80-0.93(m,12H)；HR-ESI-MS m/z:C22H26N3O3[M+H]+,Cacld.380.1969,found 380.1957.
实施例4化合物TB-27的合成
化合物TB-27结构式如下：
其中，n＝0，R1＝H，R2＝CH3，R3＝H。
按照实施例1的方法制备化合物TB-27，区别在于：将步骤1)中1-羟基环己基甲基酮替换为1-羟基环戊基甲基酮，得到化合物Id；相应地得到IId、IIId、TB-27。
经检测，化合物Id：无色晶体，收率61％，m.p.59～60℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:2.57(s,3H),2.35(s,3H),2.08-1.86(m,8H).
化合物IId：白色固体，收率55％，m.p.265～267℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:12.08(brs,2H),2.24-1.66(m,14H)；HR-ESI-MS m/z:C14H17N2O3S[M+H]+,Cacld.293.0954,found 293.0944.
化合物IIId：黄色晶体，收率85％，m.p.186～187℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.02-9.76(m,1H),2.62-2.54(m,3H),2.48-2.39(m,3H),2.02-1.81(m,11H)；HR-ESI-MS m/z:C15H19N2O3S[M+H]+,Cacld.307.1111,found307.1102.
化合物TB-27：淡黄色固体，收率46％，m.p.244～246℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.43(s,1H),9.66(s,1H),7.72-6.99(m,5H),2.13(s,3H),1.87(s,3H),1.83-1.46(m,8H)；HR-ESI-MS m/z:C20H22N3O3[M+H]+,Cacld.352.1656,found 352.1644.
实施例5-34化合物TB-2～TB-9、TB-11～TB-18、TB-20～TB-26、TB-28～TB-34的合成
按照实施例1的方法制备化合物TB-2～TB-9、TB-11～TB-18、TB-20～TB-26、TB-28～TB-34，其中，n、R1、R2、R3依据表1所示相应的取代基进行取代。
经检测，化合物TB-2：淡黄色固体，收率63％，m.p.216～218℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.37-9.54(m,2H),7.59-6.99(m,4H),2.22(s,3H),1.99(s,3H),1.90(s,3H),1.83-1.24(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C22H26N3O3[M+H]+,Cacld.380.1969,found 380.1957.
化合物TB-3：淡黄色固体，收率69％，m.p.227～229℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.50-9.63(m,2H),7.69-7.04(m,4H),2.32(s,3H),2.10(s,3H),1.94-1.23(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C21H23FN3O3[M+H]+,Cacld.384.1718,found 384.1706.
化合物TB-4：淡黄色固体，收率53％，m.p.195～197℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.37-9.49(m,2H),7.59-7.03(m,4H),2.26(s,3H),2.10(s,3H),1.95(s,3H),1.92-1.23(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C22H26N3O3[M+H]+,Cacld.380.1969,found 380.1957.
化合物TB-5：黄色固体，收率76％，m.p.159～161℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.50-9.53(m,2H),7.75-7.06(m,4H),2.27(s,3H),2.02(s,3H),1.94-1.23(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C21H23FN3O3[M+H]+,Cacld.384.1718,found 384.1705.
化合物TB-6：淡黄色固体，收率61％，m.p.167～169℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.15-9.09(m,2H),7.64-6.95(m,4H),3.89(s,3H),2.13(s,3H),1.94(s,3H),1.91-1.24(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C22H26N3O4[M+H]+,Cacld.396.1918,found 396.1904.
化合物TB-7：淡黄色固体，收率58％，m.p.235～237℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.39-9.46(m,2H),7.62-6.90(m,4H),3.73(s,3H),2.09(s,3H),1.94(s,3H),1.90-1.25(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C22H26N3O4[M+H]+,Cacld.396.1918,found 396.1908.
化合物TB-8：淡黄色固体，收率65％，m.p.210～212℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.72-9.95(m,2H),8.34-7.34(m,4H),2.12(s,3H),1.91(s,3H),1.89-1.28(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C22H23F3N3O3[M+H]+,Cacld.434.1686,found 434.1673.
化合物TB-9：黄色固体，收率50％，m.p.213～215℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.69-9.54(m,2H),7.44-7.01(m,4H),1.95(s,3H),1.84(s,3H),1.82-1.24(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C21H23ClN3O3[M+H]+,Cacld.400.1422,found 400.1411.
化合物TB-11：黄色固体，收率70％，m.p.209～211℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.43(s,1H),9.58(s,1H),7.51-7.08(m,9H),2.24(s,3H),1.82(s,3H),1.80-1.14(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C27H28N3O3[M+H]+,Cacld.442.2125,found 442.2115.
化合物TB-12：黄色固体，收率81％，m.p.179～182℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.51(s,1H),9.48(s,1H),7.49-7.05(m,9H),1.80(s,3H),1.76-1.10(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C26H25FN3O3[M+H]+,Cacld.446.1874,found 446.1863.
化合物TB-13：黄色固体，收率70％，m.p.200～202℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.57(s,1H),9.63(s,1H),7.64-7.09(m,9H),1.81(s,3H),1.79-1.10(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C26H25FN3O3[M+H]+,Cacld.446.1874,found 446.1861.
化合物TB-14：黄色固体，收率46％，m.p.182～184℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.45(s,1H),9.52(s,1H),7.47-6.90(m,9H),3.88(s,3H),1.84(s,3H),1.79-1.11(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C27H28N3O4[M+H]+,Cacld.458.2074,found 448.2061.
化合物TB-15：黄色固体，收率83％，m.p.195～198℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.45(s,1H),9.58(s,1H),7.56-6.82(m,9H),3.71(s,3H),1.80(s,3H),1.75-1.10(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C27H28N3O4[M+H]+,Cacld.458.2074,found 448.2063.
化合物TB-16：黄色固体，收率71％，m.p.156～159℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.73(s,1H),9.45(s,1H),7.49-6.99(m,9H),1.83(s,3H),1.76-1.15(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C26H25ClN3O3[M+H]+,Cacld.462.1579,found 462.1569.
化合物TB-17：淡黄色固体，收率61％，m.p.197～200℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.74(s,1H),10.15(s,1H),7.89-7.20(m,9H),1.81(s,3H),1.79-1.15(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C27H25F3N3O3[M+H]+,Cacld.496.1843,found 496.1829.
化合物TB-18：淡黄色固体，收率52％，m.p.161～164℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.77(s,1H),10.11(s,1H),7.80-7.20(m,9H),1.84(s,3H),1.79-1.22(m,10H)；HR-ESI-MS m/z:C27H25F3N3O3[M+H]+,Cacld.496.1843,found 496.1826.
化合物TB-20：黄色固体，收率38％，m.p.210～213℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.39(s,1H),9.49(s,1H),7.59-7.11(m,4H),2.10(s,3H),2.00(s,3H),1.87(s,3H),1.83-0.93(m,12H)；HR-ESI-MS m/z:C23H28N3O3[M+H]+,Cacld.394.2125,found 394.2113.
化合物TB-21：黄色固体，收率60％，m.p.208～210℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.52(s,1H),9.64(s,1H),7.70-7.13(m,4H),2.09(s,3H),1.88(s,3H),1.84-0.94(m,12H)；HR-ESI-MS m/z:C22H25FN3O3[M+H]+,Cacld.398.1874,found 398.1865.
化合物TB-22：黄色固体，收率61％，m.p.185～188℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.15(s,1H),9.10(s,1H),7.07-6.82(m,4H),3.89(s,3H),2.13(s,3H),1.88(s,3H),1.84-0.95(m,12H)；HR-ESI-MS m/z:C23H28N3O3[M+H]+,Cacld.410.2074,found 410.2061.
化合物TB-23：黄色固体，收率61％，m.p.197～199℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.40(s,1H),9.44(s,1H),7.62-6.90(m,4H),3.74(s,3H),2.08(s,3H),1.87(s,3H),1.84-0.94(m,12H)；HR-ESI-MS m/z:C23H28N3O3[M+H]+,Cacld.410.2074,found 410.2064.
化合物TB-24：黄色固体，收率51％，m.p.174～176℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.67(s,1H),9.54(s,1H),7.64-7.01(m,4H),1.99(s,3H),1.88(s,3H),1.84-0.93(m,12H)；HR-ESI-MS m/z:C22H25ClN3O3[M+H]+,Cacld.414.1579,found 414.1568.
化合物TB-25：淡黄色固体，收率42％，m.p.209～212℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.73(s,1H),9.90(s,1H),8.43-7.34(m,4H),1.99(s,3H),1.85(s,3H),1.79-0.94(m,12H)；HR-ESI-MS m/z:C23H25F3N3O3[M+H]+,Cacld.448.1843,found 448.1833.
化合物TB-26：淡黄色固体，收率49％，m.p.198～201℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.66(s,1H),9.97(s,1H),7.87-7.60(m,4H),2.00(s,3H),1.89(s,3H),1.80-0.93(m,12H)；HR-ESI-MS m/z:C23H25F3N3O3[M+H]+,Cacld.448.1843,found 448.1834.
化合物TB-28：淡黄色固体，收率36％，m.p.175～178℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.40(s,1H),9.61(s,1H),7.54-6.97(m,4H),2.27(s,3H),2.12(s,3H),1.87(s,3H),1.83-1.48(m,8H)；HR-ESI-MS m/z:C21H24N3O3[M+H]+,Cacld.366.1812,found 366.1802.
化合物TB-29：淡黄色固体，收率54％，m.p.160～163℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.44(s,1H),9.62(s,1H),7.84-6.95(m,4H),2.00(s,3H),1.88(s,3H),1.84-1.43(m,8H)；HR-ESI-MS m/z:C20H21FN3O3[M+H]+,Cacld.370.1561,found 370.1550.
化合物TB-30：淡黄色固体，收率38％，m.p.174～177℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.53(s,1H),9.64(s,1H),7.68-7.10(m,4H),2.25(s,3H),2.12(s,3H),1.91(s,3H),1.86-1.44(m,8H)；HR-ESI-MS m/z:C20H21FN3O3[M+H]+,Cacld.370.1561,found 370.1949.
化合物TB-31：淡黄色固体，收率39％，m.p.174～176℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.18(s,1H),8.52(s,1H),7.69-6.97(m,4H),3.80(s,3H),2.12(s,3H),1.92(s,3H),1.87-1.45(m,8H)；HR-ESI-MS m/z:C21H24N3O4[M+H]+,Cacld.382.1761,found 382.1750.
化合物TB-32：淡黄色固体，收率71％，m.p.190～193℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.41(s,1H),9.64(s,1H),7.62-6.81(m,4H),3.73(s,3H),2.10(s,3H),1.95(s,3H),1.86-1.46(m,8H)；HR-ESI-MS m/z:C21H24N3O4[M+H]+,Cacld.382.1761,found 382.1750.
化合物TB-33：黄色固体，收率49％，m.p.168～171℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.68(s,1H),9.65(s,1H),7.45-7.01(m,4H),2.13(s,3H),1.97(s,3H),1.90-1.44(m,8H)；HR-ESI-MS m/z:C20H21ClN3O3[M+H]+,Cacld.386.1266,found 386.1254.
化合物TB-34：淡黄色固体，收率91％，m.p.158～161℃.1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:10.74(s,1H),9.92(s,1H),8.32-7.31(m,4H),2.14(s,3H),1.95(s,3H),1.91-1.48(m,8H)；HR-ESI-MS m/z:C21H21F3N3O3[M+H]+,Cacld.420.1530,found 420.1518.
实验例1化合物TB1-TB34的生物活性测定
化合物TB及对照样品母液的配制：用万分之一电子天平分别称取化合物TB、百菌清、多菌灵和咪唑菌酮各25±1mg,分别用5mL DMSO溶解制备成5000μg/mL的母液。
浓度的设定：在无菌操作条件下，把配制好的5000μg/mL母液用PDA培养基稀释成50μg/mL的含毒培养基平板，试验设不含药剂处理的空白对照，各处理重复3次。
本试验按照中华人民共和国农业行业标准(NY/T 1156.2-2006)，采用菌丝生长速率法进行测定。将培养好的各种病原菌，在无菌操作条件下用直径5mm的灭菌打孔器，自菌落边缘切取菌饼，用接种器将菌饼接种于含化合物TB1-TB34的平板中央，菌丝面向下，盖上皿盖，置于25℃培养箱中培养。
根据空白对照培养皿中菌落的生长情况调查病原菌菌丝生长情况，待空白对照中的菌落充分生长后，以十字交叉法测量各处理的菌落直径，采用下面公式计算菌落增长直径，取其平均值。测定结果用下列方法计算，以空白对照菌落增长直径和药剂处理的菌落增长直径计算各药剂处理对各种病原菌的菌丝生长抑制率，结果见表2。
表2化合物TB1-TB34对植物病原菌的杀菌活性初筛(50μg/mL，抑制率,％)
由表2可知，结构通式TB的化合物在50μg/mL浓度时对小麦赤霉病、棉花立枯病、黄瓜灰霉病、水稻纹枯病、油菜菌核病以及辣椒疫霉病病菌六种植物病原菌均显示出一定的抑制活性。其中TB-10，TB-12，TB-26和TB-30对水稻纹枯病、TB-5，TB-16，TB-19，TB-22～TB-26，TB-31，TB-33和TB-34对油菜菌核病、TB-12对黄瓜灰霉病、以及TB-34对辣椒疫霉病的抑制率在70％以上。总体而言，结构通式为TB的化合物对油菜菌核病和水稻纹枯病表现了较高的抑制活性。
实验例2化合物TB的毒力测定
对实验例1中活性好，抑制率大于70％的化合物再取样用PDA培养基稀释成五个不同浓度的含毒培养基平板，进行精密毒力测定；同时以《5-(2-乙基亚环己基)-2-取代氨基咪唑啉酮类化合物的合成及其杀菌活性》(雷建平，农药学学报2012,14(6)：669-672)中3f和《5-亚环己基-2-取代氨基咪唑啉酮类化合物的合成及其杀菌活性研究》(雷建平，有机化学，2012,32,1993～1998)中3q进行对比，其结果见表3。
表3部分化合物TB对植物病原菌的EC50
| 药剂 | 植物病原菌 | 线形回归方程 | EC50(μg/ml) |
| TB-10 | 水稻纹枯菌 | Y＝1.80X-7.943 | 11.41 |
| TB-26 | 水稻纹枯菌 | Y＝2.854X-13.764 | 3.20 |
| TB-5 | 油菜菌核菌 | Y＝0.856X-3.314 | 9.29 |
| TB-16 | 油菜菌核菌 | Y＝1.161X-4.545 | 18.27 |
| TB-19 | 油菜菌核菌 | Y＝0.924X-4.196 | 2.66 |
| TB-22 | 油菜菌核菌 | Y＝0.837X-3.683 | 3.17 |
| TB-23 | 油菜菌核菌 | Y＝1.084X-4.619 | 6.30 |
| TB-24 | 油菜菌核菌 | Y＝1.006X-4.469 | 3.65 |
| TB-25 | 油菜菌核菌 | Y＝1.062X-4.855 | 2.86 |
| TB-26 | 油菜菌核菌 | Y＝0.818X-3.681 | 2.56 |
| TB-31 | 油菜菌核菌 | Y＝0.640X-2.135 | 11.60 |
| TB-33 | 油菜菌核菌 | Y＝0.693X-2.449 | 10.41 |
| TB-34 | 油菜菌核菌 | Y＝0.584X-2.107 | 6.50 |
| 3f | 油菜菌核菌 | 7.67 | |
| TB-34 | 辣椒疫霉菌 | Y＝0.804X-3.143 | 7.51 |
| 3q | 辣椒疫霉菌 | 28.68 | |
| TB-12 | 黄瓜灰霉菌 | Y＝0.886X-3.660 | 5.86 |
| 百菌清 | 油菜菌核菌 | Y＝0.735X-3.670 | 1.01 |
| 百菌清 | 辣椒疫霉菌 | Y＝0.566X-2.975 | 0.72 |
| 百菌清 | 水稻纹枯菌 | Y＝0.494X-3.942 | 0.03 |
| 百菌清 | 黄瓜灰霉菌 | Y＝0.528X-3.788 | 0.07 |
表3结果显示，部分TB化合物对测试病原菌的EC50较小，其中TB-26、TB-5、TB-19、TB-22～TB-26、TB-34、TB-12对测试病原菌的EC50小于10μg/ml，特别是对油菜菌核病的EC50接近或稍大于对照药剂百菌清,但是TB-19、TB-22、TB-23、TB-24、TB-25、TB-26、TB-34明显优于化合物3f，TB-34对辣椒疫霉菌也显著优于化合物3q。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (13)
1.一种5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物，其特征在于，具有如下结构通式：
式中：
n为0、1、2或3；R1为氢或C1-C8烷基；
R2为C1-C8烷基、未取代或被如下基团进一步取代的苯基：卤素、硝基、氰基、C1-C4烷基、卤代C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤代C1-C4烷氧基；
R3为氢、卤素、C1-C8烷基、卤代C1-C8烷基或C1-C8烷氧基。
2.根据权利要求1所述的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物，其特征在于，式中：n为0、1或2；R1为氢或C1-C4烷基；
R2为C1-C4烷基、未取代或被基团取代的苯基；其中，所述基团选自卤素、硝基、氰基、C1-C4烷基、卤代C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤代C1-C4烷氧基；
R3为氢、卤素、C1-C4烷基、卤代C1-C4烷基或C1-C4烷氧基。
3.根据权利要求1所述的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物，其特征在于，式中n为0或1；R1为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基；
R2为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、苯基或被如下基团进一步取代的苯基：卤素、硝基、氰基、甲基、三氟甲基、甲氧基或三氟甲氧基；
R3为氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三氟甲基或甲氧基。
4.根据权利要求1所述的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物，其特征在于，式中：n为0或1；R1为氢或甲基；R2为甲基或苯基；R3为氢、氟、氯、甲基、三氟甲基或甲氧基。
5.根据权利要求1所述的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物，其特征在于，式中n为1；R1为甲基；R2为甲基；R3为氢、氟、氯、甲基、三氟甲基或甲氧基。
6.权利要求1-5任一所述的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在催化剂作用下，反应得到3-乙酰基丁烯内酯类化合物I；
2)在溶剂中，化合物I与2-硫代乙内酰脲在催化剂作用下搅拌回流，经Knoevenagel缩合反应合成5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-硫代乙内酰脲类化合物II；
3)在溶剂中，化合物II在碱作用下经甲基化反应得到2-甲硫基-5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-咪唑啉-4-酮类化合物III；
4)化合物III与在冰乙酸作用下油浴回流，反应得到5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮TB系列化合物；
式中n、R1、R2、R3定义同权利要求1～5所述。
7.根据权利要求6所述的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，步骤1)所述催化剂为三乙胺或二异丙基乙基胺；所述催化剂与双烯酮的体积摩尔比为(0.8-1.2)ml:100mmol。
8.根据权利要求6所述的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，步骤1)中，反应温度为55-65℃。
9.根据权利要求6所述的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇；所述溶剂与化合物I的体积摩尔比(190-210)ml:20mmol；
所述催化剂为乙醇胺，所述催化剂与化合物I的体积摩尔比(1.8-2.2)ml:20mmol。
10.根据权利要求6所述的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述碱为甲醇钠、乙醇钠；所述碱与化合物II的质量比12-14:1；
所述溶剂为甲醇、乙醇，所述溶剂与化合物II的体积摩尔比(190-210)ml:17mmol。
11.根据权利要求6所述的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述冰乙酸与化合物III的体积摩尔比(15-25)ml:1mmol；回流温度为110-120℃。
12.根据权利要求6所述的5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述结构通式为TB的化合物通过以下线路合成得到：
式中n、R1、R2、R3定义同权利要求1～5所述；
上述反应路线包括如下步骤：
1)在催化剂作用下，反应得到3-乙酰基丁烯内酯类化合物I；
2)在溶剂中，化合物I与2-硫代乙内酰脲在催化剂作用下搅拌回流，经Knoevenagel缩合反应合成5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-硫代乙内酰脲类化合物II；
3)在溶剂中，化合物II在碱作用下经甲基化反应得到2-甲硫基-5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-咪唑啉-4-酮类化合物III；
4)化合物III与在冰乙酸作用下油浴回流，反应得到5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮TB系列化合物。
13.权利要求1-5任一所述5-(丁烯内酯-3-亚乙基)-2-氨基咪唑啉酮类化合物在防治植物病害中的应用。
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