CN111423388B - 一种7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1h)-酮衍生物及其制备方法与应用 - Google Patents
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- C07D241/40—Benzopyrazines
- C07D241/44—Benzopyrazines with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to carbon atoms of the hetero ring
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION 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
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Abstract
本发明公开了一种7‑甲氧基‑3‑苯基喹喔啉‑2(1H)‑酮衍生物及其制备方法与应用，7‑甲氧基‑3‑苯基喹喔啉‑2(1H)‑酮衍生物的结构式如式（Ⅰ）所示：
式（Ⅰ）中，R为取代C1‑C3烷基或C2‑C6烯基；其中取代C1‑C3烷基的取代基为C6‑C10芳基、取代C6‑C10芳基、五元含氮芳杂环、卤素取代的五元含氮芳杂环或氰基；所述取代C6‑C10芳基的芳环上的取代基为氰基、C1‑C6烷基或卤素。本发明7‑甲氧基‑3‑苯基喹喔啉‑2(1H)‑酮衍生物的制备方法简单、操作方便、反应条件温和，本发明式（Ⅰ）所示化合物为具有优异除草活性、杀虫活性、杀菌活性的新化合物，为新农药的研发提供了基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物及其制备方法与应用。
背景技术
喹喔啉(苯并吡嗪)是一种含氮稠杂环，存在于多种天然产物中。目前，合成的喹喔啉衍生物具有多种活性，如抗菌、抗埃博拉、抗白血病、抗结核、抗真菌、抗疟疾、抗癌、抗肿瘤活性。喹喔啉结构也存在于功能材料中，如有机染料和DNA切割剂。但是，含有喹喔啉或者吡嗪结构单元在农业领域的应用却很少。到目前为止，只有除草剂Diquat、Quizalofop-P-methyl和Quizalofop-P-tefuryl，杀菌剂pyraziflumid是含有吡嗪成分的商用农药。
发明内容
本发明设计合成了一系列7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物。
本发明采用的技术发案是：
本发明提供了一种7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物，其特征在于其结构式如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中，R为取代C1-C3烷基或C2-C6稀基；
其中取代C1-C3烷基的取代基为C6-C10芳基、取代C6-C10芳基、五元含氮芳杂环、卤素取代的五元含氮芳杂环或氰基；
所述取代C6-C10芳基的芳环上的取代基为氰基、C1-C6烷基或卤素。
进一步地，所述R为4-CNPhCH2、4-t-BuPhCH2、4-BrPhCH2、 3-CNPhCH2、2-Cl-thiazole-5-CH2、CH2CN或CH2＝CHCH2。
本发明还提供一种式(Ⅰ)所示7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)将雷尼镍缓慢加入4-甲氧基 -2-硝基苯胺、水合肼与有机溶剂A中，回流反应，待反应完全后，去除残留雷尼镍，蒸发除去有机溶剂A，制得式(Ⅱ)所示4-甲氧基-1,2-苯二胺的浅棕色晶体；(2)将式(Ⅱ)化合物加入到有机溶剂B中，滴加苯甲酰甲酸乙酯，混合液搅拌0.5-2h，生成式(Ⅲ)所示的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的黄色固体；(3)将式(Ⅲ)所示的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮与碳酸钾溶液加入到有机溶剂C中，滴加取代化合物RCl，室温搅拌下过夜，然后将反应混合物倒入水中，过滤形成的沉淀物，用石油醚/乙酸乙酯混合液再结晶，得到如式(Ⅰ)所示的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物；其中取代化合物RCl中的R与结构式(Ⅰ)中的R 相同。
本发明制备7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的反应过程如下：
所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于所述4-甲氧基-2-硝基苯胺与水合肼的物质的量之比为1:10～15，优选为 1:13；所述雷尼镍与4-甲氧基-2-硝基苯胺的物质的量之比为2～6:1，优选为 4:1。
所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于所述苯甲酰甲酸乙酯与4-甲氧基-1,2-苯二胺的物质的量之比为1:0.5～2，优选为1:1。
所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于所述所述碳酸钾溶液的用量以碳酸钾物质的量计，所述碳酸钾溶液与7- 甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的物质的量之比为0.8～1.5:1，优选为 1.12:1；所述取代化合物RCl与7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的物质的量之比为1:0.5～2，优选为1:1。
所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于步骤1)的有机溶剂A为醇类溶剂，优选为甲醇；步骤2)的有机溶剂B 为醇类溶剂，优选为乙醇；步骤3)的有机溶剂C为二甲基甲酰胺。
所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于步骤1)中的有机溶剂A的体积用量以4-甲氧基-2-硝基苯胺物质的量计为0.5-1.0ml/mmol，优选为0.75ml/mmol；步骤2)中的有机溶剂B体积用量以式(Ⅱ)所示的4-甲氧基-1,2-苯二胺物质的量计为0.5-2.0ml/mmol，优选为1ml/mmol；步骤3)中的有机溶剂C体积用量以式(Ⅲ)所示的7- 甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的物质的量计为2-5ml/mmol，优选为 3ml/mmol。
本发明还提供一种所述式(Ⅰ)所示7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物在制备除草剂中的应用，具体所述除草剂为防治双子叶植物生菜 (Lactuca sativa)、单子叶植物剪股颖(Agrostis stolonifera)的除草剂。
进一步地，本发明所述式(Ⅰ)所示7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)- 酮衍生物在制备除草剂中的浓度为0.5-2mM，优选为1mM。
进一步地，本发明所述式(Ⅰ)所示7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)- 酮衍生物在制备防治生菜的除草剂中的应用，所述式(Ⅰ)所示化合物为式(3a～3g)所示化合物，最优选式(3f)、式(3g)所示化合物。
进一步地，本发明所述式(Ⅰ)所示7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)- 酮在制备防治剪股颖的除草剂中的应用，所述式(Ⅰ)所示化合物为式 (3a～3g)所示化合物，最优选式(3f)、式(3g)所示化合物。
本发明还提供一种所述式(Ⅰ)所示7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)- 酮衍生物在制备杀虫剂中的应用，具体所述杀虫剂为防治蚊子幼虫的杀虫剂。所述式(Ⅰ)所示化合物为式(3a～3g)所示化合物，最优选式(3g) 所示化合物。
本发明还提供一种所述式(Ⅰ)所示7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)- 酮衍生物在制备杀菌剂中的应用，具体所述除草剂为防治尖孢炭疽菌(C. acutatum)、草莓炭疽菌(C.fragariae)、胶孢炭疽菌(C.gloeosporioides) 的杀菌剂。所述式(Ⅰ)所示化合物为式(3a～3g)所示化合物，最优选式 (3g)所示化合物。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：
1)本发明提供了一种7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物及其制备方法与其制备除草剂中的应用，其制备方法简单、操作方便、反应条件温和。本发明式(Ⅰ)所述化合物为具有优异的除草活性、杀虫活性、杀菌活性的新化合物，为新农药的研发提供了基础。
2)本发明的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物在有效浓度为 1mM时，化合物3f、3g对生菜和剪股颖的防治活性最好；生菜的叶子被化合物3f白化；化合物3f(99±3.17μM)和3g(24.56±10.02μM)的IC50值优于商业白化除草剂异恶草酮(126.10±18.87μM)。
3)除化合物3d和3f外，这些化合物(3a～3g)在1μg/mL时均具有良好的杀蚊子幼虫活性(100％)。在浓度为0.5μg/mL时，化合物3b和3g杀蚊子幼虫活性为100％，化合物3c和3e杀蚊子幼虫活性优良(>90％)，化合物3a和3f具有中等杀蚊子幼虫活性(>60％)。在浓度为0.1μg/μL时，化合物3c、3e、3f和3g保持了中等杀蚊子幼虫活性(>60％)。
4)在20mg/mL的有效浓度下，这些化合物(3a～3g)均对草莓炭疽病病原体(尖孢炭疽菌、草莓炭疽菌、胶孢炭疽菌)具有良好的杀菌活性，尤其是化合物3f和3g。化合物3b、3d对尖孢炭疽菌和胶孢炭疽菌产生了清晰的、扩散的抑菌区，扩散带也具有良好的杀菌活性。
附图说明
图1为实施例1～7制备的化合物3a～3g分别对尖孢炭疽菌、草莓炭疽菌和胶孢炭疽菌的抑菌区效果对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1 4-((7-甲氧基-2-氧-3-苯基喹喔啉-1(2H))甲基)苯腈的制备
(1)4-甲氧基-1,2-苯二胺(Ⅱ)的合成：
在4-甲氧基-2-硝基苯胺(0.1mol)，水合肼(质量浓度85％,75mL)与甲醇(40mL)的混合液中缓慢加入雷尼镍(0.4mol)，回流反应，待反应完全后，去除残留的雷尼镍，蒸发去除溶剂甲醇，制得式(Ⅱ)所示的4-甲氧基-1,2-苯二胺的浅棕色晶体；
(2)7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮(Ⅲ)的合成：
将式(Ⅱ)所示的4-甲氧基-1,2-苯二胺(0.1mol)加入乙醇(100mL) 中，滴加苯甲酰甲酸乙酯(0.1mol)，混合液搅拌1h，生成式(Ⅲ)所示的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的黄色固体。
(3)4-((7-甲氧基-2-氧-3-苯基喹喔啉-1(2H))甲基)苯腈式(3a)的合成：
将式(Ⅲ)所示的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮(5mmol)与碳酸钾溶液(5.6mmol)加入二甲基甲酰胺(15mL)中，滴加的4-(氯甲基) 苯腈(5mmol)，室温搅拌下过夜后，将反应混合物倒入水中，过滤形成沉淀物，沉淀物再用石油醚/乙酸乙酯混合液重结晶(v石油醚/v乙酸乙酯＝1： 1)，得到(3a)所示的4-((7-甲氧基-2-氧-3-苯基喹喔啉-1(2H))甲基)苯腈。
4-((7-甲氧基-2-氧-3-苯基喹喔啉-1(2H))甲基)苯腈：黄色固体，熔点：148～151℃,产率：62.3％,FT-IR(KBr,νmax,cm-1):2922.24,2225.96(C≡N), 1649.83(C＝O),1496.97,1444.59,1382.91,1286.68,1269.43,1038.01,809.97, 692.59,545.98；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:3.89(s,3H,-OCH3),5.60(s,2H, -CH2),6.95(dd,J＝8.9,2.5Hz,1H,Ph-H),7.08-7.12(m,1H,Ph-H),7.41(d,J＝8.5Hz,2H,Ph-H),7.48-7.52(m,4H,Ph-H),7.63-7.66(m,2H,Ph-H), 8.33-8.37(m,2H,Ph-H)；ESI-HRMS calcd for C23H17N3O2368.1394,found 368.1392[M+H]+.
实施例2 1-(4-(叔丁基)苄基)-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H) -酮的制备
将实施例1步骤3)中的4-(氯甲基)苯腈替换为同等摩尔量的1-叔丁基-4-氯甲基苯，其他操作条件同实施例1，制得目标化合物式(3b)所示的1-(4-(叔丁基)苄基)-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮。
1-(4-(叔丁基)苄基)-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮：黄色固体，熔点：86～89℃,产率：68.2％,FT-IR(KBr,νmax,cm-1):2959.18,1643.96 (C＝O),1611.39,1580.18,1499.00,1441.01,1383.51,1269.28,1215.24, 1165.16,1025.94,812.85,693.96,600.44,530.20；1H NMR(500MHz, CDCl3)δ:1.27(s,9H,-C(CH3)3),3.88(s,3H,-OCH3),5.52(s,2H,-CH2),7.10 (dd,J＝9.2,2.9Hz,1H,Ph-H),7.21-7.26(m,3H,Ph-H),7.30-7.33(m,2H, Ph-H),7.42(d,J＝2.9Hz,1H,Ph-H),7.45-7.49(m,3H,Ph-H),8.34-8.38(m, 2H,Ph-H)；ESI-HRMS calcd for C26H26N2O2 399.2067,found 399.2061[M+H]+.
实施例3 1-(4-溴苄基)-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的制备
将实施例1步骤3)中的4-(氯甲基)苯腈替换为同等摩尔量的1-溴-4- 氯甲基苯，其他操作条件同实施例1，获得如式(3c)所示的1-(4-溴苄基)-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮。
1-(4-溴苄基)-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮：黄色固体，熔点：131～132℃,产率：72.4％,FT-IR(KBr,νmax,cm-1):2926.92,1649.98(C＝O), 1572.67,1490.75,1444.94,1384.19,1266.04,1210.18,1174.08,1070.73, 1032.79,807.27,756.52,689.57,622.97,536.01,477.70；1H NMR(500MHz, CDCl3)δ:3.88(s,3H,-OCH3),5.50(s,2H,-CH2),7.09(dd,J＝9.2,2.8Hz,1H, Ph-H),7.17(dd,J＝12.5,4.0Hz,3H,Ph-H),7.43(d,J＝2.3Hz,2H,Ph-H), 7.48-7.52(m,4H,Ph-H),8.33-8.37(m,2H,Ph-H)；ESI-HRMScalcd for C22H17BrN2O2421.0546,found421.0544[M+H]+.
实施例4 3-((7-甲氧基-2-氧基-3-苯基喹喔啉-1(2H)甲基)苯腈的制备
将实施例1步骤3)中的4-(氯甲基)苯腈替换为同等摩尔量的3-(氯甲基)苯腈，其他操作条件同实施例1，获得如式(3d)所示的3-((7-甲氧基-2-氧基-3-苯基喹喔啉-1(2H)甲基)苯腈。
3-((7-甲氧基-2-氧基-3-苯基喹喔啉-1(2H)甲基)苯腈：黄色固体，熔点：157～159℃,产率：57.6％,FT-IR(KBr,νmax,cm-1):2226.42(C≡N), 1647.55(C＝O),1610.21,1496.28,1441.92,1383.41,1285.65,1244.28,1161.20, 1038.81,809.56,692.91,599.15,544.89；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:3.89 (s,3H,-OCH3),5.60(s,2H,-CH2),7.06-7.12(m,2H,Ph-H),7.39(d,J＝8.5Hz, 2H,Ph-H),7.47-7.53(m,4H,Ph-H),7.61-7.64(m,2H,Ph-H),8.33-8.38(m,2H, Ph-H)；ESI-HRMS calcd for C23H17N3O2368.1394,found368.1395[M+H]+.
实施例5 1-(2-氯噻唑-5-甲基)-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H) -酮的制备
将实施例1步骤3)中的4-(氯甲基)苯腈替换为同等摩尔量的2-氯 -5-(氯甲基)噻唑，其他操作条件同实施例1，获得如式(3e)所示的1- (2-氯噻唑-5-甲基)-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮。
1-(2-氯噻唑-5-甲基)-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮：黄色固体，熔点：158～160℃,产率：46.4％,FT-IR(KBr,νmax,cm-1):2950.98, 1638.52(C＝O),1606.75,1497.40,1445.68,1383.15,1266.30,1221.31,1028.05, 927.23,813.12,693.36,626.30,540.82；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:3.92 (s,3H,-OCH3),5.56(s,2H,-CH2),7.24(dd,J＝9.1,2.9Hz,1H,Ph-H),7.37(d, J＝9.2Hz,1H,Ph-H),7.50-7.55(m,4H,Ph-H),7.69(s,1H,thiazole-H), 8.31-8.37(m,2H,Ph-H)；ESI-HRMS calcd for C19H14ClN3O2S 384.0568,found 384.0572[M+H]+.
实施例6 2-(7-甲氧基-2-氧基-3-苯基喹喔啉-1(2H))乙腈的制备
将实施例1步骤3)中的4-(氯甲基)苯腈替换为同等摩尔量的2-氯乙腈，其他操作条件同实施例1，获得如式(3f)所示的2-(7-甲氧基-2-氧基-3-苯基喹喔啉-1(2H))乙腈。
2-(7-甲氧基-2-氧基-3-苯基喹喔啉-1(2H))乙腈：黄色固体，熔点： 123～126℃,产率：45.1％,FT-IR(KBr,νmax,cm-1):2921.19,2259.19(C≡N), 1645.58(C＝O),1612.63,1499.88,1384.14,1283.15,1165.78,1070.69,801.90, 689.50,622.17,531.38；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:3.94(s,3H,-OCH3), 5.27(s,2H,-CH2),7.28(d,J＝1.1Hz,2H,Ph-H),7.49-7.53(m,4H,Ph-H), 8.30-8.34(m,2H,Ph-H)；ESI-HRMS calcd forC17H13N3O2292.1081,found 292.1085[M+H]+.
实施例7 1-丙烯基-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的制备
将实施例1步骤3)中的4-(氯甲基)苯腈替换为同等摩尔量的3-氯-1- 丙烯，其他操作条件同实施例1，获得如式(3g)所示的1-丙烯基-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮。
1-丙烯基-7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮：黄色固体，熔点：91～94℃, 产率：52.3％,FT-IR(KBr,νmax,cm-1):2922.09,2851.01,1636.25, 1612.38(C＝O),1572.77,1495.47,1413.09,1383.33,1288.92,1268.37,1055.61, 807.86,688.34,539.55；1H NMR(500MHz,CDCl3)δ:3.92(s,3H,-OCH3), 4.97-5.00(m,2H,-CH2),5.21-5.29(m,2H,＝CH2),5.93-6.00(m,1H,-CH), 7.18(dd,J＝9.2,2.9Hz,1H,Ph-H),7.25(d,J＝9.2Hz,1H,Ph-H),7.47-7.52 (m,4H,Ph-H),8.32-8.36(m,2H,Ph-H)；ESI-HRMS calcd for C18H16N2O2293.1285,found 293.1288[M+H]+.
实施例8 除草活性测试
试验对象：生菜(Lactuca sativa)、剪股颖(Agrostis stolonifera)、浮萍(Lemna paucicostata)。
试验处理：生菜种子、剪股颖种子表面用0.5％～1％(v/v)次氯酸钠溶液消毒约10分钟，用去离子水冲洗并在无菌环境中干燥。所有的供试化合物(3a～3g)均对生菜和剪股颖行了测试，评价供试化合物在一定剂量下对试验靶标的室内除草活性，另设溶剂对照(溶剂为丙酮)、去离子水对照。这种生物测定法确定了供试化合物对单子叶植物(剪股颖)和双子叶植物 (生菜)的植物毒性。
试验方法：在24孔板的每个孔中放置一个滤纸盘(Whatman1级，1.5 厘米)。去离子水对照孔含去离子水200μL。溶剂对照孔中含有180μL去离子水和20μL溶剂。所有样品孔均含有180μL去离子水和20μL的适当稀释样品，测试样品溶解在丙酮中(供试化合物的有效测试浓度均为1mM)，孔中丙酮的最终浓度为10％。在生物测定中，在每孔中放置5个生菜种子或10毫克剪股颖。24孔板置于培养箱，在26℃、120μmol·s-1·m-2条件下连续光照培养5天(生菜)或12天(剪股颖)。实验重复两次。对植物毒性作了定性的估计，1等级表示没有影响(样品孔植物看起来与溶剂对照孔植物相同；种子已经发芽，幼苗生长正常)，2等级表示小于50％的发芽抑制， 3等级表示约50％的发芽抑制，4等级表示大于50％的发芽抑制，5等级表示不发芽的种子。
由于化合物3f和3g对生菜和剪股颖的除草效果优良，因此对其进行浮萍生物测定。浮萍在由一个母本和两个子代的叶子组成的单菌落中生长，放入配好的霍格兰氏培养液，放进带排气盖的无菌罐子，将罐子置于 Percival Scientific CU-36L5培养箱中，在26℃和120μmol·s-1·m-2的连续光照条件下培养。培养液每两到三天更换一次，或在新培养液上移植新的浮萍植株，倍增时间约为24至36小时。筛选和复制系列试验均采用非热原聚苯乙烯和无菌六孔板。每孔含有4950μL的霍格兰氏培养液加上50μL的化合物3f或3g溶液。溶剂的最终浓度按体积计算约为1％。采用进行 LemnaTec仪器进行测定，每孔接种两株大小相同的同龄三叶草(四至五天)，并在Percival孵化器中孵育。重复三次。IC50值用R统计软件挖掘统计计算。使用LemnaTec图像分析方法，间隔一定时间(0-7天)测量植物叶片面积，记录叶片数、总叶面积以及表示花叶或坏死效应的颜色类别。
除草活性测试结果如表1所示。
表1 七种化合物(3a～3g)对三种植物的植物毒性
0＝对种子发芽无影响 5＝种子不发芽.
*白化作用
从表1得出，化合物3f和3g对生菜(等级5)和剪股颖(等级4)的活性最好。生菜的叶子被化合物3f白化。化合物3d和3e对这两种物种具有良好的活性(两者的等级均第4和第3)。化合物3a，3b和3c对生菜具有中等活性，对剪股颖的活性较弱。
对生菜和剪股颖活性最好的的两种化合物(3f和3g)采用浮萍法进行了IC50测试。化合物3f和3g分别为13.99±3.17μM和24.56±10.02μM(表1)。对于商用白化除草剂异恶草酮的IC50值为126.10±18.87μM。化合物3f和3g 的IC50值优于商业白化除草剂异恶草酮(126.10±18.87μM)。机理研究发现化合物3f是一种优异的原卟啉原氧化酶(PPO)类型的白化除草剂，可开发成为一种新型结构的PPO除草剂。
实施例9 杀虫活性测试
试验对象：蚊子幼虫。
试验方法：试验化合物3a～3g在乙醇中稀释，制成有效浓度为100μg/μL 原液。在最终体积为200μL的幼虫饲养培养基中稀释原液，其中含有五个一龄蚊子幼虫，用于蚊子幼虫生物测定。稀释使最终化合物3a～3g的实验浓度为1、0.5、0.25和0.1μg/μL。所有测定均包括未经处理的空白对照(以乙醇溶剂作为空白对照)。实验在不同的日子至少重复三次。在24小时时记录蚊子生命状况，一个有机体对吸管的尖端探测没有反应即判定它已死亡。
杀虫活性测试结果如表2所示。
表2 七种化合物(3a～3g)对蚊子幼虫的杀灭毒性
从表2得出，所有的化合物都进行了杀蚊子幼虫的活性测试，除化合物3d和3f外，这些化合物在1μg/mL时均具有良好的杀幼虫活性(灭杀率 100％)。在浓度为0.5μg/mL时，化合物3b和3g杀幼虫活性为100％，化合物3c和3e杀幼虫活性优良(>90％)，化合物3a和3f具有杀幼虫的中等活性(>60％)。在浓度为0.1μg/μL时，化合物3c、3e、3f和3g保持了中等杀幼虫活性(>60％)。
实施例10 杀菌活性测试
试验对象：尖孢炭疽菌(C.acutatum)、草莓炭疽菌(C.fragariae)、胶孢炭疽菌(C.gloeosporioides)。
试验处理：分别准备尖孢炭疽菌、草莓炭疽菌、胶孢炭疽菌的孢子悬浮液(3.0×105孢子/mL)以及薄层色谱板。
试验方法：直接生物自显影法是一种用于筛选具有杀菌活性化合物的技术。在95％浓度的乙醇中，纯化合物3a～3g在20mg/mL浓度下，采用直接生物自显影和商用杀菌剂克菌丹，评价对引起草莓炭疽病的植物病原体 (尖孢炭疽菌、草莓炭疽菌、胶孢炭疽菌)的杀菌活性。样品使用后，每个薄层色谱板随后喷洒真菌的孢子悬浮液(3.0×105孢子/mL)，在26℃、光周期12h的湿气室中孵育4天。薄层色谱板上抑菌区清晰，表明每种纯化合物具有杀菌活性。
杀菌活性测试结果如表3所示。
表3 20mg/mL时七种化合物(3a～3g)分别对三种真菌的杀菌活性
a清晰区/清晰区以外的扩散区
用直接生物自显影方法，孵育后观察到的抑菌区表明存在真菌毒性化合物。从表3得出，20mg/mL浓度下所有化合物3a～3g均对草莓炭疽病病原体具有良好的杀菌活性，尤其是化合物3f和3g。20mg/mL下化合物3g 对尖孢炭疽菌、草莓炭疽菌、胶孢炭疽菌的杀菌活性比对照组克菌丹的好。从图1看出，化合物3b、3d对尖孢炭疽菌和胶孢炭疽菌产生了清晰的和扩散的抑菌区，扩散带也具有良好的杀菌活性。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。
Claims (12)
1.一种7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物，其特征在于其结构式如式（Ⅰ）所示：
式（Ⅰ）中，所述R为4-CNPhCH2、4-t-BuPhCH2、4-BrPhCH2、3-CNPhCH2、2-Cl-thiazole-5-CH2、CH2CN或CH2=CHCH2；
所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物在制备除草剂、杀虫剂或杀菌剂中的应用。
2.如权利要求1所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）4-甲氧基-2-硝基苯胺与水合肼、雷尼镍在有机溶剂A中回流反应，制得如式（Ⅱ）所示4-甲氧基-1,2-苯二胺晶体；
2）步骤1）所得4-甲氧基-1,2-苯二胺与苯甲酰甲酸乙酯在有机溶剂B中室温搅拌反应，制得如式（Ⅲ）所示的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮固体：
3）将步骤2）所得7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮与碳酸钾溶液加入有机溶剂C中，加入取代化合物RCl，室温下搅拌过夜后，将反应混合物倒入水中，过滤形成的沉淀物，沉淀物再用石油醚/乙酸乙酯混合液重结晶，得到式（Ⅰ）所示的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物；
其中取代化合物RCl中的取代基R与结构式（Ⅰ）中的R相同。
3.如权利要求2所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于所述4-甲氧基-2-硝基苯胺与水合肼的物质的量之比为1:10~15；所述雷尼镍与4-甲氧基-2-硝基苯胺的物质的量之比为2~6:1。
4.如权利要求3所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于所述4-甲氧基-2-硝基苯胺与水合肼的物质的量之比为1:13；所述雷尼镍与4-甲氧基-2-硝基苯胺的物质的量之比为4:1。
5.如权利要求2所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于所述苯甲酰甲酸乙酯与4-甲氧基-1,2-苯二胺的物质的量之比为1:0.5~2。
6.如权利要求5所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于所述苯甲酰甲酸乙酯与4-甲氧基-1,2-苯二胺的物质的量之比为1:1。
7.如权利要求2所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于所述碳酸钾溶液的用量以碳酸钾物质的量计，所述碳酸钾溶液与7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的物质的量之比为0.8~1.5:1；所述取代化合物RCl与7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的物质的量之比为1:0.5~2。
8.如权利要求7所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于所述碳酸钾溶液的用量以碳酸钾物质的量计，所述碳酸钾溶液与7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的物质的量之比为1.12:1；所述取代化合物RCl与7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的物质的量之比为1:1。
9.如权利要求2所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于步骤1）的有机溶剂A为醇类溶剂；步骤2）的有机溶剂B为醇类溶剂；步骤3）的有机溶剂C为二甲基甲酰胺。
10.如权利要求9所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于步骤1）的有机溶剂A为甲醇；步骤2）的有机溶剂B为乙醇。
11.如权利要求2所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于步骤1）中的有机溶剂A的体积用量以4-甲氧基-2-硝基苯胺物质的量计为0.5-1.0ml/mmol；步骤2）中的有机溶剂B体积用量以式（Ⅱ）所示的4-甲氧基-1,2-苯二胺物质的量计为0.5-2.0ml/mmol；步骤3）中的有机溶剂C体积用量以式（Ⅲ）所示的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的物质的量计为2-5ml/mmol。
12.如权利要求11所述的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮衍生物的制备方法，其特征在于步骤1）中的有机溶剂A的体积用量以4-甲氧基-2-硝基苯胺物质的量计为0.75ml/mmol；步骤2）中的有机溶剂B体积用量以式（Ⅱ）所示的4-甲氧基-1,2-苯二胺物质的量计为1ml/mmol；步骤3）中的有机溶剂C体积用量以式（Ⅲ）所示的7-甲氧基-3-苯基喹喔啉-2(1H)-酮的物质的量计为3ml/mmol。
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