CN109896973B - 一种肉桂酰胺衍生物及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种肉桂酰胺衍生物，其结构如通式Ⅰ所示：

Description

一种肉桂酰胺衍生物及其用途

技术领域

本发明属于除草剂技术领域，具体涉及一种肉桂酰胺衍生物及其用途。

背景技术

农田杂草一直是阻碍农业发展的一个重要因素，为了促进农作物增产丰收，降低农业生产成本，除草剂的研发与使用越来越受到重视，在全球农药市场中一直占有40％以上的市场份额。但随着除草剂的大量使用，其引起的抗性、毒性及残留问题也引起了社会的广泛关注，因此寻找高效、低毒、对非靶标生物及环境安全的新型除草剂迫在眉睫，具有非常重要的现实意义。

肉桂酸类化合物是一类公认的对植物生长具有抑制作用的化感物质，对其进行先导优化有望得到低毒高效的活性分子用于新型除草剂的开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种肉桂酰胺衍生物，该肉桂酰胺衍生物对杂草具有明显的抑制作用。

本发明的目的还在于提供上述肉桂酰胺衍生物在防治杂草方面的用途。

本发明的上述第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种肉桂酰胺衍生物，其结构如通式Ⅰ所示：

在通式(Ⅰ)中：

R选自环丙基、环丁基、环丙甲基、烯丙基、三氟乙基或2-氟苯基。

作为本发明的其中优选的实施方式，本发明上述肉桂酰胺衍生物可以采用如下(Ⅱ)中的方法制备：

式(Ⅱ)中R的含义与式(Ⅰ)中相同；

反应在干燥的适宜溶剂中进行，如二氯甲烷(CH₂Cl₂)、四氢呋喃、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、1,4–二氧六环、乙醚等中的一种或它们的混合物。

式(Ⅱ)中的缩合剂可选自二环己基碳二亚胺(DCC)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDCI)和N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)中的一种几种等。

式(Ⅱ)中RNH优选为环丙胺、环丁胺、环丙基甲胺、烯丙基胺盐酸盐、2,2,2-三氟乙胺或2-氟苯胺。

式(Ⅱ)中MeI为碘甲烷。

式(Ⅱ)中的碱可选自氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾和叔丁醇钾等中的一种或几种。

式(Ⅱ)中整个反应阶段反应温度优选为0～40℃，更佳为0℃至室温下，反应时间优选为1～24小时。

本发明的上述第二个目的是通过如下技术方案来实现的：上述肉桂酰胺衍生物在防治杂草方面的用途。

优选的，所述肉桂酰胺衍生物可以单独使用，或将所述肉桂酰胺衍生物作为活性成分，再与常规载体或常规稀释剂混合，制成包括乳剂、乳油或悬浮剂的剂型使用。

优选的，所述肉桂酰胺衍生物包括通式Ⅰ中所示化合物中的一种或几种的组合。

进一步的，上述肉桂酰胺衍生物在防治农作物杂草方面的用途。

所述的农作物包括水稻、玉米、小麦、大豆等农作物。

所述的杂草包括稗草、苏丹草、苋菜、满堂红萝卜等。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)本发明中的肉桂酰胺衍生物，该肉桂酰胺衍生物对杂草具有明显的抑制作用，且低毒高效，对非靶标生物及环境安全；

(2)本发明中的肉桂酰胺衍生物可以用在防治杂草方面，尤其是可以在制备具有防治杂草功效的药物中应用；

(3)本发明中的肉桂酰胺衍生物除草谱广，可作为除草剂防治稗草、苏丹草、苋菜等杂草，主要用作包括水稻、玉米、小麦、大豆等农作物中杂草的预防和去除。

具体实施方式

下面通过实施例详细说明本发明，但本发明不限于以下内容。

实施例1化合物4a的制备

(a)EDCI,HOBt CH₂Cl₂,0-25℃；(b)NaH,DMF,0-25℃,81％for two steps。

在氩气保护下，将化合物1，即肉桂酸(741mg,5.0mmol)和环丙胺2a(286mg,5.0mmol)溶于10mL的无水CH₂Cl₂中，冰浴下加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDCI)(1.06g,5.50mmol)、1-羟基苯并三唑(HOBt)(744mg,5.50mmol)，升至室温反应8h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩得化合物3a的粗品，将其溶于10mL无水DMF中，加入碘甲烷(MeI)(852mg,6.0mmol)，冰浴下加入氢化钠(240mg,6.0mmol)，缓慢升至室温反应5h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩、柱层析得化合物4a(815mg,4.05mmol，81％for two steps，其中81％是指产率)。

核磁数据如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃):δ7.66(d,J＝15.6Hz,1H),7.57–7.51(m,2H),7.40–7.22(m,4H),3.04(s,3H),2.85–2.78(m,1H),1.00–0.96(m,2H),0.84–0.76(m,2H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃):δ168.6,141.7,135.7,129.6,128.9,128.0,119.1,34.6,31.1,9.5。

实施例2化合物4b的制备

(a)EDCI,HOBt CH₂Cl₂,0-25℃；(b)NaH,DMF,78％for two steps。

在氩气保护下，将化合物1，即肉桂酸(741mg,5.0mmol)和环丁胺2b(356mg,5.0mmol)溶于10mL的无水CH₂Cl₂中，冰浴下加入EDCI(1.06g,5.50mmol)、HOBt(744mg,5.50mmol)，升至室温反应10h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩得化合物3b的粗品，将其溶于10mL无水DMF中，加入MeI(852mg,6.0mmol)，冰浴下加入氢化钠(240mg,6.0mmol)，缓慢升至室温反应5h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩、柱层析得化合物4b(840mg,3.90mmol,78％fortwo steps)。

核磁数据如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃):δ7.63(d,J＝15.4Hz,1H),7.57–7.49(m,2H),7.40–7.30(m,3H),6.83(d,J＝15.4Hz,1H),4.15–4.10(m,1H),3.05(s,3H),2.27–2.10(m,4H),1.81–1.62(m,2H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃):δ166.7,141.7,135.5,129.5,128.8,127.8,118.6,57.4,36.7,28.9,14.9。

实施例3化合物4c的制备

(a)EDCI,HOBt CH₂Cl₂,0-25℃；(b)NaH,DMF,73％for two steps。

在氩气保护下，将化合物1，即肉桂酸(741mg,5.0mmol)和环丙基甲胺2c(356mg,5.0mmol)溶于10mL的无水CH₂Cl₂中，冰浴下加入EDCI(1.06g,5.50mmol)、HOBt(744mg,5.50mmol)，升至室温反应8h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩得化合物3c的粗品，将其溶于10mL无水DMF中，加入MeI(852mg,6.0mmol)，冰浴下加入氢化钠(240mg,6.0mmol)，缓慢升至室温反应4h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩、柱层析得化合物4c(786mg,3.65mmol,73％fortwo steps)。

核磁数据如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃):δ7.69(d,J＝15.4Hz,1H),7.55–7.50(m,2H),7.40–7.31(m,3H),6.89(d,J＝15.4Hz,1H),3.37(d,J＝6.8Hz,2H),3.16(s,3H),1.07–0.96(m,1H),0.60–0.51(m,2H),0.30–0.25(m,2H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃):δ166.5,142.5,135.5,129.6,128.9,127.9,117.8,58.5,36.2,8.2,3.6。

实施例4化合物4d的制备

(a)EDCI,HOBt CH₂Cl₂,0-25℃；(b)NaH,DMF,70％for two steps。

在氩气保护下，将化合物1，即肉桂酸(741mg,5.0mmol)和烯丙基胺盐酸盐2d(468mg,5.0mmol)溶于10mL的无水CH₂Cl₂中，冰浴下加入EDCI(1.06g,5.50mmol)、HOBt(744mg,5.50mmol)，升至室温反应8h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩得化合物3d的粗品，将其溶于10mL无水DMF中，加入MeI(852mg,6.0mmol)，冰浴下加入氢化钠(240mg,6.0mmol)，缓慢升至室温反应4h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩、柱层析得化合物4d(705mg,3.50mmol,70％for two steps)。

核磁数据如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃):δ7.62(d,J＝15.4Hz,1H),7.55–7.46(m,2H),7.43–7.32(m,3H),6.82(d,J＝15.4Hz,1H),5.91–5.85(m,1H),5.27–5.21(m,2H),3.63(d,J＝6.5Hz,1H),3.13(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃):δ163.7,141.3,135.2,131.2,129.3,128.4,127.9,118.8,117.3,53.1,36.2。

实施例5化合物4e的制备

(a)EDCI,HOBt CH₂Cl₂,0-25℃；(b)NaH,DMF,78％for two steps。

在氩气保护下，将化合物1，即肉桂酸(741mg,5.0mmol)和2,2,2-三氟乙胺2e(496mg,5.0mmol)溶于10mL的无水CH₂Cl₂中，冰浴下加入EDCI(1.06g,5.50mmol)、HOBt(744mg,5.50mmol)，升至室温反应8h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩得化合物3e的粗品，将其溶于10mL无水DMF中，加入MeI(852mg,6.0mmol)，冰浴下加入氢化钠(240mg,6.0mmol)，缓慢升至室温反应5h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩、柱层析得化合物4e(949mg,3.90mmol,78％for two steps)。

核磁数据如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃):δ7.77(d,J＝15.3Hz,1H),7.57–7.50(m,2H),7.42–7.35(m,3H),6.89(d,J＝15.4Hz,1H),4.21–4.10(m,2H),3.30(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃):δ167.4,144.8,135.0,130.2,129.0,128.1,116.1,48.6(q,J＝66.2,34.0Hz),36.9。

实施例6化合物4f的制备

(a)EDCI,HOBt CH₂Cl₂,0-25℃；(b)NaH,DMF,82％for two steps。

在氩气保护下，将化合物1，即肉桂酸(741mg,5.0mmol)和2-氟苯胺2f(556mg,5.0mmol)溶于10mL的无水CH₂Cl₂中，冰浴下加入EDCI(1.06g,5.50mmol)、HOBt(744mg,5.50mmol)，升至室温反应8h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩得化合物3f的粗品，将其溶于10mL无水DMF中，加入MeI(852mg,6.0mmol)，冰浴下加入氢化钠(240mg,6.0mmol)，缓慢升至室温反应5h后TLC显示反应完全，CH₂Cl₂稀释后经饱和NaCl洗涤，Na₂SO₄干燥，过滤、浓缩、柱层析得化合物4f(1.05g,4.10mmol,82％fortwo steps)。

核磁数据如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃):δ7.73(d,J＝15.4Hz,1H),7.43–7.20(m,9H),6.32(d,J＝15.5Hz,1H),3.39(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃):δ166.4,158.0(d,J＝250.0Hz),157.1,142.6,135.1,131.2(d,J＝12.5Hz),130.1,129.9(d,J＝7.5Hz),129.7,128.8,128.0,125.0(d,J＝5.0Hz),117.8,117.2(d,J＝20.0Hz),36.8。

实施例7化合物4a-4f的除草活性测定

先将目标化合物用乙醇溶解配置成10mg/mL的母液，取上述母液0.1mL加入到0.9mL无菌水中，再取0.1mL药液加入到0.9mL的0.3％水琼脂培养基中；取0.1mL无菌水加入到0.9mL培养基(0.3％水琼脂培养基)做空白对照，癸酸做阳性对照。

取1mL配好的浓度为100μg/mL的药液加入0.9mL培养基(0.3％水琼脂培养基)混匀，向已用75％医用酒精消毒的96深孔板的每个深孔里加入200μL含药培养基，待培养基冷凝后加入萌发露白的杂草种子，每个处理重复4次，每个重复需4粒种子。用保鲜膜封口置恒温箱培养5天，温度设28.5℃左右。观察种子生长情况，待到五天后测量其茎长，按照以下公式计算抑制率。

抑制率＝(空白对照组茎长平均值-药剂处理组茎长平均值)/空白对照组茎长平均值)×100％

表1：化合物4a-4f对供试杂草种子生长的抑制作用

由表1可知，化合物4a-4f在100μg/mL的浓度下对多种杂草的生长均有明显抑制作用，抑制效果优于阳性对照癸酸。其中，对苏丹草、稗草等单子叶杂草的抑制效果较苋菜、满堂红萝卜等双子叶杂草更为明显，对苏丹草的抑制率均高达85％以上。

Claims (5)

1.一种肉桂酰胺衍生物，其特征是，其结构如通式Ⅰ所示：

在通式（Ⅰ）中：

R选自环丙基、环丁基、环丙甲基、2,2,2-三氟乙基或2-氟苯基。

2.权利要求1所述肉桂酰胺衍生物在防治杂草方面的用途。

3.根据权利要求2所述的用途，其特征是：所述肉桂酰胺衍生物单独使用，或将所述肉桂酰胺衍生物作为活性成分，再与常规载体或常规稀释剂混合，制成包括乳剂、乳油或悬浮剂的剂型使用。

4.根据权利要求2或3所述的用途，其特征是：所述肉桂酰胺衍生物包括通式Ⅰ中所示化合物中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求4所述的用途，其特征是：所述杂草为稗草、苏丹草、苋菜或满堂红萝卜。