CN112608354B - 糖基异噁唑类化合物及其制备方法和杀菌剂 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及杀菌材料技术领域,尤其是涉及一种糖基异噁唑类化合物及其制备方法和杀菌剂。
背景技术
植物病原菌与大多数植物病害密切相关。目前植物病害造成农业生产损失较大,对植物病害的防治的方式主要通过使用化学试剂。然而,植物病原菌长期在单一杀菌剂的选择作用下,对杀菌剂产生抗药性的情况越来越严重和普遍。另一方面,杀菌剂的残留等对环境造成越来越严峻的负面影响。
因而,开发一种具有高效、低毒、低残留、不易产生抗性及符合绿色化学的农药先导化合物具有重要意义。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供糖基异噁唑类化合物,具有优异的杀菌活性,且低毒、低残留,环境相容性好等。
本发明的第二目的在于提供糖基异噁唑类化合物的制备方法。
本发明的第三目的在于提供含所述糖基异噁唑类化合物的杀菌剂。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
糖基异噁唑类化合物,具有如下结构通式:
本发明以天然糖类化合物作为骨架,安全、毒性低,并且选择性高,不易残留,环境相容性好,并进一步引入活性基团异噁唑结构,得到的糖基异噁唑类化合物具有安全、高效、低毒、低残留、广谱、不易产生抗性等诸多优点,并且具有优异的杀菌活性。
在本发明的具体实施方式中,所述芳香基团为C6~C20的芳香基团。进一步的,所述芳香基团可以为苯基、萘基等。
在本发明的具体实施方式中,所述取代的基团包括卤素基团、硝基和烷氧基中的任一种。
在本发明的具体实施方式中,R1为R4选自H、卤素基团、硝基和烷氧基中的任一种。进一步的,所述卤素基团包括F和Cl。所述烷氧基包括C1~C6的烷氧基,如甲氧基、乙氧基和丙氧基。优选的,所述烷氧基为甲氧基。
本发明还提供了糖基异噁唑类化合物的制备方法,包括如下步骤:
其中,化合物Ⅳ、化合物Ⅴ的结构式分别如下:
(b)当R2为乙酰基时,化合物Ⅴ与乙酰化试剂在有机碱的作用下反应,得到化合物Ⅵ;
其中,化合物Ⅵ的结构式如下:
(c)当R2为苄基时,化合物Ⅴ与苄基化试剂在氢化钠的作用下反应,得到化合物Ⅶ;
其中,化合物Ⅶ的结构式如下:
(d)当R2为炔丙基时,化合物Ⅴ与炔丙基化试剂在氢化钠的作用下反应,得到化合物Ⅷ;
其中,化合物Ⅷ的结构式如下:
上述(a)~(d)步骤是用以区分各个反应阶段,并非对反应顺序进行限定,反应顺序可根据实际需求进行调整选择。
在本发明的具体实施方式中,所述氧化剂包括过硫酸氢钾复合盐,所述催化剂包括氯化钾。
在本发明的具体实施方式中,步骤(a)的反应温度为室温,反应的时间为16~24h,反应的溶剂为水。
在本发明的具体实施方式中,所述有机碱包括吡啶;所述乙酰化试剂包括乙酸酐。
在本发明的具体实施方式中,步骤(b)的反应温度为室温,反应时间为8~16h。
在本发明的具体实施方式中,化合物Ⅴ与乙酰化试剂的摩尔比为1﹕(1~2),如可以为1﹕1.8。
在本发明的具体实施方式中,所述苄基化试剂包括溴化苄。
在本发明的具体实施方式中,步骤(c)的反应温度为室温,反应时间为5~9h,反应的溶剂为无水DMF。
在本发明的具体实施方式中,化合物Ⅴ与苄基化试剂的摩尔比为1﹕(1~2),如可以为1﹕(1.4~1.45)。
在本发明的具体实施方式中,所述炔丙基化试剂包括3-溴丙炔。
在本发明的具体实施方式中,步骤(d)的反应温度为室温,反应时间为8~16h,反应的溶剂为无水DMF。
在本发明的具体实施方式中,化合物Ⅴ与炔丙基化试剂的摩尔比为1﹕(1~2),如可以为1﹕1.3。
在本发明的具体实施方式中,所述化合物Ⅳ的制备方法包括:
化合物Ⅲ与盐酸羟胺在醇类溶剂中,在缚酸剂中作用下,进行肟化反应,得到化合物Ⅳ;
其中,化合物Ⅲ的结构式如下:
在本发明的具体实施方式中,所述肟化反应的温度为室温,所述肟化反应的时间为8~12h。
在本发明的具体实施方式中,化合物Ⅲ可采用如下路线合成:
其中,步骤(i)中,双丙酮葡萄糖与乙酸酐或苯甲酰氯,在缚酸剂的作用下进行酰化反应得到化合物Ⅰ;
步骤(ii)中,化合物Ⅰ在醋酸水溶液的作用下反应得到化合物Ⅱ;
步骤(iii)中,化合物Ⅱ在NaIO4的氧化作用下反应得到化合物Ⅲ。
本发明还提供了杀菌剂,包括上述任意一种所述的糖基异噁唑类化合物。
本发明的杀菌剂能够有效抑制植物病原真菌菌丝的生长。其中,植物病原真菌包括烟草灰霉病菌、橡胶炭疽病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌、草莓拟盘多毛孢叶斑病菌、水稻纹枯病菌和棉花立枯病菌。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明以研发绿色化学农药前体为目标,以天然产物葡萄糖为基本骨架,引入活性基团异噁唑结构,对糖环骨架改造创新,首次涉及并合成多种新型α-D-呋喃葡萄糖基异噁唑类化合物;
(2)本发明的糖基异噁唑类化合物对烟草灰霉病菌、橡胶炭疽病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌、草莓拟盘多毛孢叶斑病菌、水稻纹枯病菌和棉花立枯病菌等植物病原真菌表现出较为明显的菌丝生长抑制效果,进一步证实了本发明的糖基异噁唑类化合物的高效、光谱等特性;
(3)本发明的糖基异噁唑类化合物对多种菌种均具有优异的抑制活性,并且部分化合物对烟草灰霉病菌、橡胶炭疽病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌、草莓拟盘多毛孢叶斑病菌、水稻纹枯病菌和棉花立枯病菌等植物病原真菌均产生80%以上的抑制率,对烟草灰霉病菌、草莓拟盘多毛孢叶斑病菌、水稻纹枯病菌的抑制率达到90%以上,为制备绿色杀菌剂农药的发展提供了多样化选择的可能性。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
糖基异噁唑类化合物,具有如下结构通式:
本发明以天然糖类化合物作为骨架,安全、毒性低,并且选择性高,不易残留,环境相容性好,并进一步引入活性基团异噁唑结构,得到的糖基异噁唑类化合物具有安全、高效、低毒、低残留、广谱、不易产生抗性等诸多优点,并且具有优异的杀菌活性。
在本发明的具体实施方式中,所述芳香基团为C6~C20的芳香基团。进一步的,所述芳香基团可以为苯基、萘基等。
本发明所指的芳香基团是指包含碳环芳香族体系的基团,其非限制性的包括苯基、萘基等等。
其中,“C6~C20”是指基团中具有6至20范围内的任意整数值的碳原子,如6、7、8、9、10、11、12等等个碳原子。
其中,所述取代是指芳香基团中的氢原子被取代基所取代。
在本发明的具体实施方式中,所述取代的基团包括卤素基团、硝基和烷氧基中的任一种。
在本发明的具体实施方式中,R1为R4选自H、卤素基团、硝基和烷氧基中的任一种。进一步的,所述卤素基团包括F和Cl。所述烷氧基包括C1~C6的烷氧基,如甲氧基、乙氧基和丙氧基。优选的,所述烷氧基为甲氧基。
本发明中所涉及的波浪线表示R1中与化合物其余部分的连接位置。
在本发明的具体实施方式中,R4包括H、F、Cl和硝基中的任一种。
其中,“C1~C6”是指基团中具有1至6的范围内的任意整数值的碳原子,如1、2、3、4、5、6个碳原子。
如在不同实施方式中,糖基异噁唑类化合物的结构式可分别如下:
本发明还提供了糖基异噁唑类化合物的制备方法,包括如下步骤:
其中,化合物Ⅳ、化合物Ⅴ的结构式分别如下:
(b)当R2为乙酰基时,化合物Ⅴ与乙酰化试剂在有机碱的作用下反应,得到化合物Ⅵ;
其中,化合物Ⅵ的结构式如下:
(c)当R2为苄基时,化合物Ⅴ与苄基化试剂在氢化钠的作用下反应,得到化合物Ⅶ;
其中,化合物Ⅶ的结构式如下:
(d)当R2为炔丙基时,化合物Ⅴ与炔丙基化试剂在氢化钠的作用下反应,得到化合物Ⅷ;
其中,化合物Ⅷ的结构式如下:
上述(a)~(d)步骤是用以区分各个反应阶段,并非对反应顺序进行限定,反应顺序可根据实际需求进行调整选择。
在本发明的具体实施方式中,所述氧化剂包括过硫酸氢钾复合盐,所述催化剂包括氯化钾。
在实际操作中,步骤(a)的反应结束后,还包括后处理。进一步的,所述后处理包括:采用乙酸乙酯对反应后的物料进行萃取,收集有机相,除去溶剂,进行柱层析分离。
在本发明的具体实施方式中,所述有机碱包括吡啶;所述乙酰化试剂包括乙酸酐。
在本发明的具体实施方式中,步骤(b)的反应温度为室温,反应时间为8~16h。
在实际操作中,采用有机碱如吡啶溶解所述化合物Ⅴ,于冰浴条件下向反应体系中缓慢加入乙酰化试剂,然后于室温下搅拌反应。通过TLC(石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷的体积比为4﹕1﹕1)监测反应进行程度,当反应完成后,对反应后的物料进行减压浓缩后,采用乙酸乙酯萃取2次,再采用去离子水洗涤,收集合并有机相,然后除去溶剂,进行柱层析分离得到化合物Ⅵ。
在本发明的具体实施方式中,化合物Ⅴ与乙酰化试剂的摩尔比为1﹕(1~2),如可以为1﹕1.8。
在本发明的具体实施方式中,所述苄基化试剂包括溴化苄。
在本发明的具体实施方式中,步骤(c)的反应温度为室温,反应时间为5~9h,反应的溶剂为无水DMF。
在实际操作中,采用无水DMF溶解所述化合物Ⅴ,于0~5℃低温条件下向反应体系中加入氢化钠,低温搅拌直至反应体系中不产生气体后,缓慢滴加苄基化试剂,然后于室温下搅拌反应。通过TLC(石油醚、乙酸乙酯的体积比为6﹕1)监测反应进行程度,当反应完成后,向反应体系中加入去离子水淬灭反应,除去溶剂,然后采用乙酸乙酯和去离子水进行萃取,收集合并有机相,然后除去溶剂,进行柱层析分离得到化合物Ⅶ。
在本发明的具体实施方式中,化合物Ⅴ与苄基化试剂的摩尔比为1﹕(1~2),如可以为1﹕(1.4~1.45)。
在本发明的具体实施方式中,所述炔丙基化试剂包括3-溴丙炔。
在本发明的具体实施方式中,步骤(d)的反应温度为室温,反应时间为8~16h,反应的溶剂为无水DMF。
在实际操作中,采用无水DMF溶解所述化合物Ⅴ,于0~5℃低温条件下向反应体系中加入氢化钠,低温搅拌直至反应体系中不产生气体后,缓慢滴加炔丙基化试剂,然后于室温下搅拌反应。通过TLC(石油醚、乙酸乙酯的体积比为5﹕1)监测反应进行程度,当反应完成后,向反应体系中加入去离子水淬灭反应,除去溶剂,然后采用乙酸乙酯和去离子水进行萃取,收集合并有机相,然后除去溶剂,进行柱层析分离得到化合物Ⅷ。
在本发明的具体实施方式中,化合物Ⅴ与炔丙基化试剂的摩尔比为1﹕(1~2),如可以为1﹕1.3。
在本发明的具体实施方式中,所述化合物Ⅳ的制备方法包括:
化合物Ⅲ与盐酸羟胺在醇类溶剂中,在缚酸剂中作用下,进行肟化反应,得到化合物Ⅳ;
其中,化合物Ⅲ的结构式如下:
在本发明的具体实施方式中,所述肟化反应的温度为室温,所述肟化反应的时间为8~12h。
在本发明的具体实施方式中,所述醇类溶剂包括无水甲醇;所述缚酸剂为无机碱。进一步的,所述无机碱可以为无水碳酸钾。
在实际操作中,所述化合物Ⅳ的制备方法包括:化合物Ⅲ与盐酸羟胺在无水甲醇中,在无水碳酸钾的作用下,室温下搅拌反应8~12h。通过TLC(石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷的体积比为3﹕1﹕1)检测反应完全后,减压浓缩回收甲醇,粗产物采用乙酸乙酯溶解,加入去离子水萃取分液2次,收集合并有机相,除去溶剂,进行柱层析分离得到化合物Ⅳ。
在本发明的具体实施方式中,化合物Ⅲ可采用如下路线合成:
其中,步骤(i)中,双丙酮葡萄糖与乙酸酐或苯甲酰氯,在缚酸剂的作用下进行酰化反应得到化合物Ⅰ;
步骤(ii)中,化合物Ⅰ在醋酸水溶液的作用下反应得到化合物Ⅱ;
步骤(iii)中,化合物Ⅱ在NaIO4的氧化作用下反应得到化合物Ⅲ。
在实际操作中,步骤(i)中,缚酸剂可以为无水吡啶。具体的,可以将双丙酮葡萄糖溶解于无水吡啶中,在冰浴条件下向反应体系中缓慢加入乙酸酐或苯甲酰氯,并保持反应体系温度不超过15℃,加入完成后,常温搅拌反应2h,TLC(石油醚、乙酸乙酯的体积比为3﹕1)检测反应完全。过滤后浓缩产物,采用二氯甲烷溶解产物萃取,水洗,合并有机相后,除去溶剂,得到化合物Ⅰ。
步骤(ii)中,醋酸水溶液可以为体积浓度为55%~65%的醋酸水溶液,如可以为60%的醋酸水溶液。在实际操作中,化合物Ⅰ与醋酸水溶液混合,室温反应,TLC(石油醚、乙酸乙酯的体积比为3﹕1)监测反应进行程度,当原料点消失,停止反应。然后将反应物料减压浓缩,采用乙酸乙酯萃取,去离子水洗涤,收集合并有机相,除去溶剂后,柱层析分离得到化合物Ⅱ。
步骤(iii)中,采用吸附NaIO4的硅胶进行氧化。在实际操作中,化合物Ⅱ与吸附NaIO4的硅胶在二氯甲烷中混合,常温搅拌2h,TLC(石油醚、乙酸乙酯的体积比为5﹕1)监测反应直至反应完全。将反应后的物料抽滤,硅藻土助滤,然后采用二氯甲烷洗涤滤饼,直至TLC检测滤饼中无产物剩余。采用去离子水洗涤滤液,除去溶剂后进行柱层析分离得到化合物Ⅲ。
本发明还提供了杀菌剂,包括上述任意一种所述的糖基异噁唑类化合物。
本发明的杀菌剂能够有效抑制植物病原真菌菌丝的生长。其中,植物病原真菌包括烟草灰霉病菌、橡胶炭疽病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌、草莓拟盘多毛孢叶斑病菌、水稻纹枯病菌和棉花立枯病菌。
实施例1
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅴ3及其制备方法,合成路线如下:
具体合成步骤如下:
步骤(i):称取20g纯双丙酮葡萄糖倒入1000mL干燥圆底烧瓶中,加压泵入400mL无水吡啶,充分搅拌溶解。在冰水浴中缓慢向反应体系滴加乙酸酐13.07mL并保持温度不超过15℃,撤去冰水浴,常温搅拌2h,TLC[V(石油醚)﹕V(乙酸乙酯)=3﹕1]检测反应完全。后处理:将反应后物料抽滤后收集滤液,浓缩处理,加二氯甲烷溶解浓缩后产物并萃取(3次,每次300mL),去离子水洗(2次,每次150mL),合并有机相后加入无水硫酸钠干燥,抽滤,旋干滤液,得到化合物Ⅰ1,产物纯度符合后续反应条件。
步骤(ii):称取15g化合物Ⅰ1于500mL圆底烧瓶中,加入体积分数为60%的醋酸水溶液50mL,室温反应,TLC[V(石油醚)﹕V(乙酸乙酯)=3﹕1]监测反应时间,至原料点消失,反应中止。后处理:将反应后物料减压浓缩,用乙酸乙酯萃取(3次,每次200mL),去离子水洗(2次,每次100mL),分液,合并有机相并用无水硫酸钠干燥,旋干回收乙酸乙酯,柱层析分离得化合物纯品Ⅱ1。
步骤(iii):称取13g化合物Ⅱ1于500mL圆底烧瓶中,加入NaIO4-SiO2体系(38.8g),二氯甲烷作反应溶剂,常温搅拌2h,TLC[V(石油醚)﹕V(乙酸乙酯)=5﹕1]监测反应,直至反应完全。后处理:将反应后物料抽滤,硅藻土助滤,二氯甲烷洗涤滤饼,TLC检测滤饼中产物无剩余。滤液中加入二分之一体积的去离子水萃取2次,分液,水相用二氯甲烷萃取1次,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩回收二氯甲烷,件浓缩产物柱层析分离提纯得化合物Ⅲ1。
步骤(iv):称取10g化合物Ⅲ1于500mL圆底烧瓶中,无水甲醇溶解,加入3.6g盐酸羟胺,6g无水碳酸钾,常温搅拌10h。TLC[V(石油醚)﹕V(乙酸乙酯)﹕V(二氯甲烷)=3﹕1﹕1]检测反应完全。后处理:减压浓缩回收甲醇,粗产物用200mL乙酸乙酯溶解,加入100mL去离子水萃取1次,分液,重复上述步骤1次,分液,水相用200mL乙酸乙酯萃取1次,合并有机相,无水硫酸钠干燥,旋干乙酸乙酯。柱层析分离得化合物Ⅳ1纯品。
步骤(v):称取3g化合物Ⅳ1于250mL圆底烧瓶中,150mL去离子水作反应溶剂,加入2.5g过硫酸氢钾复合盐(Oxone,2KHSO5·KHSO4·K2SO4),1.1g氯化钾,2g对氯苯乙炔,室温搅拌20h,TLC[V(石油醚)﹕V(乙酸乙酯)﹕V(二氯甲烷)=3﹕1﹕1]监测直至反应完全。后处理:向反应后物料中加乙酸乙酯300mL萃取2次,分液,TLC检测水相中无产物剩余,无水硫酸钠干燥有机相,旋干乙酸乙酯,柱层析分离得α-D-呋喃葡萄糖基异噁唑类化合物Ⅴ3。
实施例2
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅴ1及其制备方法,参考实施例1的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的苯乙炔。
实施例3
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅴ2及其制备方法,参考实施例1的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对氟苯乙炔。
实施例4
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅴ4及其制备方法,参考实施例1的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对硝基苯乙炔。
实施例5
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅴ5及其制备方法,参考实施例1的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对甲氧基苯乙炔。
实施例6
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅵ3及其制备方法,参考实施例1的合成路线,步骤(i)~步骤(v)同实施例1,区别仅在于:还包括步骤(vi),步骤(vi)的路线如下:
具体的,步骤(vi)包括如下步骤:
称取0.5g化合物Ⅴ3加入250mL圆底烧瓶中,加压泵入40mL干燥吡啶充分溶解原料,冰水浴中向反应体系缓慢滴加0.26mL乙酸酐,常温搅拌反应12h,TLC[V(石油醚)﹕V(乙酸乙酯)﹕V(二氯甲烷)=4﹕1﹕1]监测直至反应完全。后处理:将反应后的物料减压浓缩,将浓缩产物用乙酸乙酯萃取(2次,每次50mL),去离子水洗(1次,25mL),合并有机相后加入无水硫酸钠干燥,过滤,旋干滤液,柱层析纯化得化合物Ⅵ3。
实施例7
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅵ1及其制备方法,参考实施例6的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的苯乙炔。
实施例8
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅵ2及其制备方法,参考实施例6的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对氟苯乙炔。
实施例9
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅵ4及其制备方法,参考实施例6的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对硝基苯乙炔。
实施例10
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅵ5及其制备方法,参考实施例6的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对甲氧基苯乙炔。
实施例11
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅶ3及其制备方法,参考实施例1的合成路线,步骤(i)~步骤(v)同实施例1,区别仅在于:还包括步骤(vii),步骤(vii)的路线如下:
具体的,步骤(vii)包括如下步骤:
称取0.5g化合物Ⅴ3加入250mL圆底烧瓶中,加压泵入无水DMF作反应溶剂。将圆底烧瓶固定于低温冷却液循环泵中,设定温度0℃,调节转速,加入0.75g氢化钠,低温搅拌5min,确证溶液不产生气体后缓慢滴加0.25mL溴化苄,将反应体系移至室温下反应7h,TLC[V(石油醚)﹕V(乙酸乙酯)=6﹕1]监测直至反应完全。后处理:向反应后物料中滴加3mL去离子水淬灭反应,旋蒸干燥,加乙酸乙酯(2次,每次50mL)、去离子水(2次,每次20mL)萃取,合并有机相后加入无水硫酸钠干燥,过滤,旋干滤液,柱层析分离得化合物Ⅶ3。
实施例12
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅶ1及其制备方法,参考实施例11的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的苯乙炔。
实施例13
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅶ2及其制备方法,参考实施例11的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对氟苯乙炔。
实施例14
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅶ4及其制备方法,参考实施例11的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对硝基苯乙炔。
实施例15
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅶ5及其制备方法,参考实施例11的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对甲氧基苯乙炔。
实施例16
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅷ3及其制备方法,参考实施例1的合成路线,步骤(i)~步骤(v)同实施例1,区别仅在于:还包括步骤(viii),步骤(viii)的路线如下:
具体的,步骤(viii)包括如下步骤:
称取0.5g化合物Ⅴ3加入250mL圆底烧瓶中,加无水DMF充分溶解。在冷却液温度低于0℃的冷却液循环泵中,反应体系中加入0.11g氢化钠,低温搅拌5min,反应体系不冒泡后,缓慢滴加0.17mL3-溴丙炔,将反应体系移至常温反应12h,TLC[V(石油醚)﹕V(乙酸乙酯)=5﹕1]监测直至反应完全。后处理:向反应后物料中滴加3mL去离子水淬灭反应,旋蒸干燥,加乙酸乙酯(2次,每次50mL)、去离子水(2次,每次20mL)萃取,合并有机相后加入无水硫酸钠干燥,过滤,旋干滤液,柱层析分离得化合物Ⅷ3。
实施例17
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅷ1及其制备方法,参考实施例16的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的苯乙炔。
实施例18
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅷ2及其制备方法,参考实施例16的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对氟苯乙炔。
实施例19
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅷ4及其制备方法,参考实施例16的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对硝基苯乙炔。
实施例20
本实施例提供了糖基异噁唑类化合物Ⅷ5及其制备方法,参考实施例16的合成路线,区别仅在于:将步骤(v)中的对氯苯乙炔替换为等摩尔的对甲氧基苯乙炔。
在实际操作中,化合物Ⅳ1还可通过如下路线合成得到:
具体合成步骤如下:
步骤(i):称量20g纯双丙酮葡萄糖倒入1000mL干燥圆底烧瓶中,加压泵入400mL无水吡啶,充分溶解原料。将圆底烧瓶固定于低温冷却液循环泵中,设定温度0℃,调节转速,缓慢滴加苯甲酰氯13.3mL,反应体系伴随白雾产生。滴加结束后将圆底烧瓶移出。40℃反应3h,TLC[V(石油醚)﹕V(乙酸乙酯)=3﹕1]检测反应完全。后处理:将反应后物料减压浓缩,随后将浓缩产物溶解于300mL二氯甲烷,去离子水洗(2次,每次150mL),二氯甲烷萃取水相(2次,每次300mL),无水硫酸钠干燥合并的有机相,抽滤,减压浓缩回收滤液中二氯甲烷,将浓缩产物抽真空干燥,得化合物Ⅰ2。产物纯度符合后续反应条件。
步骤(ii)~步骤(iv)参考实施例1中的步骤(ii)~步骤(iv),区别仅在于:将步骤(ii)、步骤(iii)和步骤(iv)中各步的原料化合物Ⅰ1、化合物Ⅱ1、化合物Ⅲ1分别替换为等摩尔量的化合物Ⅰ2、化合物Ⅱ2、化合物Ⅲ2。
上述合成的中间体及20种目标化合物的理化数据见表1。
表1各化合物的理化数据
备注:其中“—”代表该化合物结构通式中不含有相应的指代基团。
上述合成的中间体及20种目标化合物的核磁共振氢谱1H-NMR、13C NMR数据见表2。
表2各化合物的1H-NMR表征数据
实验例1
糖基异噁唑类化合物的抑菌活性测定
实验方法:将20个糖基异噁唑类化合物(Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅴ3、Ⅴ4、Ⅴ5、Ⅵ1、Ⅵ2、Ⅵ3、Ⅵ4、Ⅵ5、Ⅶ1、Ⅶ、Ⅶ3、Ⅶ4、Ⅶ5、Ⅷ1、Ⅷ2、Ⅷ3、Ⅷ4、Ⅷ5)、百菌清分别溶于丙酮溶剂中,均配成浓度为5000μg/mL供试药液共21种,40℃水浴加热溶解,备用。
分别取1.0mL经微孔滤膜(孔径0.1~9.2μm)过滤灭菌后的21种供试药液(浓度5000μg/mL)与丙酮试剂打入PDA培养基定容至100mL,配成质量浓度50μg/mL的含药培养基。每个含药培养基各倒入9个直径为9cm的培养皿中(平行实验),制成11mL/皿含药培养基平板。
采用菌丝生长速率测定法检测质量浓度50μg/mL的目标化合物培养基对植物病原真菌菌丝生长的抑制率I。
将菌株在PDA培养基平板上活化5d后,于菌落边缘打取直径为6mm的菌块分别接种到不同含药培养基平板。以50μg/mL含百菌清培养基为药剂对照,1%含丙酮培养基为试剂对照,同时设空白对照,均3次重复。置于25℃培养箱中避光培养。当空白对照的菌落长至6~7cm时,以十字交叉法测量各菌落直径,取平均值。
糖基异噁唑类化合物在50μg/mL质量浓度下的抑菌活性数据见表3。
表3不同化合物对六种病原菌的抑制活性初筛结果(50μg/mL)(平均值)
从上表中可知,在50μg/mL质量浓度下,20个糖基异噁唑类化合物对6种植物病原真菌菌丝生长均具有一定抑制作用。不同病原菌对20个糖基异噁唑类化合物的敏感性存在一定差异,黄瓜棒孢叶斑病菌对20个化合物表现为不敏感,抑制率都低于60%。而其余5种病原菌对化合物较为敏感,受抑制程度明显。其中,草莓拟盘多毛孢叶斑病菌对糖基异噁唑类化合物的敏感度最高,对其菌丝生长抑制率高于70%(百菌清抑制率)的化合物有11个。烟草灰霉病菌敏感性次之,对其菌丝生长抑制率高于70%的化合物有6个。
糖基异噁唑类化合物Ⅴ3(R1=4-Cl-C6H4-;R2=H)的抑菌活性最强,对5种菌株均产生80%以上的抑制率,对烟草灰霉病菌、草莓拟盘多毛孢叶斑病菌,水稻纹枯病菌3种菌株的抑制率达到90%以上。糖基异噁唑类化合物Ⅷ1(R1=C6H5-;R2=C3H3-)次之,对4种病原菌产生80%以上的抑制率,对草莓拟盘多毛孢叶斑病菌抑制率达到91%。糖基异噁唑类化合物Ⅷ3(R1=4-Cl-C6H4-;R2=C3H3-)、糖基异噁唑类化合物Ⅷ5(R1=4-OCH3-C6H4-;R2=C3H3-)对4种病原菌产生70%以上的抑制效果。Ⅴ2(R1=4-F-C6H4-;R2=H)、Ⅷ2(R1=4-F-C6H4-;R2=C3H3-)对3种菌株的抑制效果均大于70%。Ⅵ2(R1=4-F-C6H4-;R2=Ac)对草莓拟盘多毛孢叶斑病菌表现出92%的抑菌效果。
另,对比R2取代基的种类对抑菌活性的影响,以对6种供试菌种的抑菌率≥60%的化合物数目为参考,R2为炔丙基-C3H3的化合物的抑制活性最好,R2为H的化合物的抑制活性次之,R2为苄基Bn、乙酰基Ac的化合物的抑制活性相对较低。对比R1取代基的种类对抑菌活性的影响,以对6种供试菌种的抑菌率≥60%的化合物数目为参考,芳环连接吸电子取代基的C6H5-、4-F-C6H4-、4-Cl-C6H4-、4-O2N-C6H4-的抑菌活性高于连接供电子取代的4-OCH3-C6H4-。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (13)
3.根据权利要求2所述的糖基异噁唑类化合物的制备方法,其特征在于,步骤(a)中,所述氧化剂包括过硫酸氢钾复合盐,所述催化剂包括氯化钾。
5.根据权利要求2所述的糖基异噁唑类化合物的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,所述有机碱包括吡啶;所述乙酰化试剂包括乙酸酐。
6.根据权利要求2所述的糖基异噁唑类化合物的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,化合物Ⅴ与乙酰化试剂的摩尔比为1﹕(20~40)。
7.根据权利要求2所述的糖基异噁唑类化合物的制备方法,其特征在于,步骤(c)中,所述苄基化试剂包括溴化苄。
8.根据权利要求2所述的糖基异噁唑类化合物的制备方法,其特征在于,步骤(c)中,化合物Ⅴ与苄基化试剂的摩尔比为1﹕(1~2)。
9.根据权利要求2所述的糖基异噁唑类化合物的制备方法,其特征在于,步骤(d)中,所述炔丙基化试剂包括3-溴丙炔。
10.根据权利要求2所述的糖基异噁唑类化合物的制备方法,其特征在于,步骤(d)中,化合物Ⅴ与炔丙基化试剂的摩尔比为1﹕(5~8)。
13.杀菌剂,其特征在于,包括权利要求1所述的糖基异噁唑类化合物中的至少一种。
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