CN113072544A - 基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物及其制备方法 - Google Patents

基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113072544A
CN113072544A CN202110356570.4A CN202110356570A CN113072544A CN 113072544 A CN113072544 A CN 113072544A CN 202110356570 A CN202110356570 A CN 202110356570A CN 113072544 A CN113072544 A CN 113072544A
Authority
CN
China
Prior art keywords
indole
carboxylic acid
ethyl acetate
organic phase
seed germination
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.)
Granted
Application number
CN202110356570.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113072544B (zh
Inventor
王星
杨胜祥
袁媛
况燚
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.)
Institute of Materia Medica of CAMS
Zhejiang A&F University ZAFU
Original Assignee
Institute of Materia Medica of CAMS
Zhejiang A&F University ZAFU
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 Institute of Materia Medica of CAMS, Zhejiang A&F University ZAFU filed Critical Institute of Materia Medica of CAMS
Publication of CN113072544A publication Critical patent/CN113072544A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113072544B publication Critical patent/CN113072544B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/12—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • 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
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/34—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • A01N43/36—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom five-membered rings
    • A01N43/38—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom five-membered rings condensed with carbocyclic rings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明公开了基于吲哚‑3‑羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物及其制备方法，具体涉及种子萌发技术领域，其结构通式如文中式(1)。其中，基团R选自4‑CH3、5‑CH3、6‑CH3、7‑CH3、4‑F、5‑F、6‑F、7‑F、4‑Cl、5‑Cl、6‑Cl、7‑Cl、4‑Br、5‑Br、6‑Br、7‑Br、5‑NO2、4‑OCH3、5‑OCH3、5‑OH、5,6‑2F、5‑OCH2Ph、4,7‑2Cl、4‑C2H5、4‑OC2H5中的至少一种；n＝1或2或3。本发明提供的化合物具有可促进独脚金种子萌发的优点。

Description

基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合 物及其制备方法
技术领域
本发明涉及种子萌发技术领域，具体为基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物及其制备方法。
背景技术
独脚金内酯类物质(strigolactones，SLs)是一类新型植物激素，是天然独脚金醇类化合物和人工合成类似物的总称，广泛存在于高等植物中，主要在根中合成。随着研究的不断深入，SLs的很多生物功能被发现，SLs能诱导寄生种子萌发，还能起到信号分子的作用，即可作为共生丛枝菌根真菌的分枝因子，来促进丛枝菌共生真菌的分枝。此外，SLs作为一种新型的植物生长调节剂，能够抑制植物的分枝和侧芽的生长，参与调控植物的分枝数量，这是SLs最重要的生物学功能，如研究表明，独脚金内酯的D环的R-构型的异构体显示出较高的抑制水稻分蘖活性，SLs调控水稻分蘖机制也得到了很好的研究和分析。SLs通过与植物体内的其他生长素、细胞分裂素协同作用，不仅可以控制植物分枝，还可以调控植物根系的生长，促进豆科植物根系根瘤菌的形成等作用。对独脚金内酯的发现及其生物学功能的研究，特别是对其生物学功能机理的研究促进了其在农业方面的应用研究，SLs能够有效诱杀寄生性杂草、改善土壤肥力、提高植物对根结线虫抗性、调控株型提高作物产量，是一种绿色天然的植物生长调节剂，有广阔的应用前景。因此，SLs对植物生物学功能的作用机制、SLs类似物的合成及其功能研究、SLs的应用推广等方面的研究是目前植物学、分子生物学领域的研究热点。
然而，独脚金内酯及其类似物在寄生植物种子休眠与萌发中具有重要的作用，但由于天然来源的SLs类化合物结构不稳定，难以量产，而其类似物GR24市场价格昂贵，导致在寄生植物种子萌发的应用上受到限制。因此，寻找新颖结构，筛选并定性合成稳定、高效，并对寄生植物种子具有广谱活性的新型独脚金内酯类似物具有重要的研究意义，成为国内外科学家关注的热点。
发明内容
本发明的目的在于提供基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物及其制备方法，该化合物具有可促进独脚金种子萌发的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物，其特征在于，结构通式如式(1)：
Figure BDA0003003466430000021
其中，基团R选自4-CH3、5-CH3、6-CH3、7-CH3、4-F、5-F、6-F、7-F、4-Cl、5-Cl、6-Cl、7-Cl、4-Br、5-Br、6-Br、7-Br、5-NO2、4-OCH3、5-OCH3、5-OH、5,6-2F、5-OCH2Ph、4,7-2Cl、4-C2H5、4-OC2H5中的至少一种；
n＝1或2或3。
其中，R基团在式(1)中的位置不确定。n是表示CH2的数量。R基团前的数字表示为取代基在苯环上的位置。
作为优选，基团R选自4-F，n＝1。其中，4-F表示-F在苯环上的取代位置。n为1表示亚甲基的数量为一个。
本发明还提供了基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
S01、甲基丙二酸的合成
取NaOH溶液置于圆底烧瓶中，且在低温条件下冷却至0℃，加入甲基丙二酸二乙酯，滴加完毕后，于常温下反应60h，反应完成后，得到甲基丙二酸粗品。
甲基丙二酸粗品经乙醚萃取，得到有机相A和水相，水相经6mol/L HCl溶液酸化、乙酸乙酯萃取后，得到有机相B。
有机相A和有机相B合并经无水硫酸钠干燥后，旋蒸至干，即得到甲基丙二酸固体粉末。
S02、3-甲基-5-羟基呋喃-2(5H)-酮的合成
室温下，在圆底烧瓶中加入水和乙二醛水溶液，后依次加入甲基丙二酸和HCl溶液，加热至回流，反应16h，得到3-甲基-5-羟基呋喃-2(5H)-酮粗品。
在上述得到的3-甲基-5-羟基呋喃-2(5H)-酮粗品中加入NaCl固体至饱和状态，经乙酸乙酯萃取后得到有机相，有机相经无水硫酸钠干燥后旋蒸至干，得到固体粉末。
固体粉末经质量比为5:2的石油醚和乙酸乙酯混合液复溶后，经柱层析得到黄色固体，即是3-甲基-5-羟基呋喃-2(5H)-酮。
S03、吲哚-3-羧酸酯类独脚金类似物的合成
在圆底烧瓶中加入吲哚-3-羧酸、3-甲基-5-羟基呋喃-2(5H)-酮2a化合物和DMF溶剂，冰浴条件下磁力搅拌10分钟，搅拌完成后加入二氯亚砜和催化计量的三乙胺，升温至回流，反应8～12h，反应完成后蒸馏除去剩余的二氯亚砜，然后加入适量乙酸乙酯于上述反应瓶中使蒸馏残余物溶解，接着用饱和食盐水洗涤，乙酸乙酯相用无水硫酸钠干燥后用旋转蒸发仪脱除溶剂，且用石油醚：乙酸乙酯＝5:1作为展开剂进行柱层析，即可得到吲哚-3-羧酸酯类独脚金类似物。
作为优选，在步骤S03中，搅拌应时间为10分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的化合物结构新颖，现有技术中均未记载过，通过使用该化合物可促进寄生植物种子萌发。并且通过本发明提供的合成路线可稳定、高效地合成具有上述功能的目标化合物。
附图说明
图1为本发明所提供的化合物的合成路线图。
具体实施方式
实施例1
基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物，其特征在于，结构式如式(1)：
Figure BDA0003003466430000041
实施例2
基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物，其特征在于，结构式如式(2)：
Figure BDA0003003466430000051
实施例3
基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物，其特征在于，结构式如式(3)：
Figure BDA0003003466430000052
实施例4
基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物，其特征在于，结构式如式(4)：
Figure BDA0003003466430000053
Figure BDA0003003466430000061
测试例1(独脚金种子萌发活性测试，以实施例1提供的化合物为例)
1、种子预处理
(1)将筛选后的独脚金种子用1％次氯酸钠消毒15min，再用无菌蒸馏水冲洗干净。
(2)在5cm培养皿中铺一层滤纸，用无菌水润湿后放置一张2cm的玻璃纤维滤纸，用接种针将灭菌处理的独脚金种子30粒转移到玻璃纤维滤纸上，30℃黑暗培养7天
2、独角金内酯类似物种子萌发活性测试
(1)将供试化合物配置为0.01mg/L、0.1mg/L和1mg/L三个浓度梯度(丙酮作为溶剂)。
(2)在5cm培养皿中铺一层滤纸，滤纸上滴加20μL溶液并挥干丙酮。再用700uL无菌水润湿滤纸。
(3)将预处理中放有种子的玻璃纤维滤纸转移到含供试化合物的滤纸上，GR24作为阳性对照，丙酮溶剂作为阴性对照，30℃黑暗培养7天，每个浓度重复5次。
(4)7天后在立体显微镜下观察种子萌发。
2、实验结果
供试化合物对独脚金种子的萌发起到促进作用，并与浓度成正相关，且促萌发活性要优于GR24。本测试例中供试化合物在1mg/L的时候独脚金种子的萌发率在90％，而使用1mg/L的GR24时，独脚金种子的萌发率为70％-80％同样地，上述实施例提供的化合物也适用于促进列当、菟丝子、独脚金、天麻、百蕊草种子的萌发。

Claims (5)

1.基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物，其特征在于，结构通式如式(1)：
Figure FDA0003003466420000011
其中，基团R选自4-CH3、5-CH3、6-CH3、7-CH3、4-F、5-F、6-F、7-F、4-Cl、5-Cl、6-Cl、7-Cl、4-Br、5-Br、6-Br、7-Br、5-NO2、4-OCH3、5-OCH3、5-OH、5,6-2F、5-OCH2Ph、4,7-2Cl、4-C2H5、4-OC2H5中的至少一种；
n＝1或2或3。
2.根据权利要求1所述的基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物，其特征在于，基团R选自4-F，n＝1。
3.根据权利要求1～2任一所述的基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01、甲基丙二酸的合成
取NaOH溶液置于圆底烧瓶中，且在低温条件下冷却至0℃，加入甲基丙二酸二乙酯，滴加完毕后，于常温下反应60h，反应完成后，得到甲基丙二酸粗品；
甲基丙二酸粗品经乙醚萃取，得到有机相A和水相，水相经6mol/L的HCl溶液酸化、乙酸乙酯萃取后，得到有机相B；
有机相A和有机相B合并经无水硫酸钠干燥后，旋蒸至干，即得到甲基丙二酸固体粉末；
S02、3-甲基-5-羟基呋喃-2(5H)-酮的合成
室温下，在圆底烧瓶中加入水和乙二醛水溶液，后依次加入甲基丙二酸和6mol/L HCl溶液，加热至回流，反应16h，得到3-甲基-5-羟基呋喃-2(5H)-酮粗品；
在上述得到的3-甲基-5-羟基呋喃-2(5H)-酮粗品中加入NaCl固体至饱和状态，经乙酸乙酯萃取后得到有机相，有机相经无水硫酸钠干燥后旋蒸至干，得到固体粉末；
固体粉末经体积比为5:2的石油醚和乙酸乙酯混合液复溶后，经柱层析得到黄色固体，即是3-甲基-5-羟基呋喃-2(5H)-酮；
S03、吲哚-3-羧酸酯类独脚金类似物的合成
在圆底烧瓶中加入吲哚-3-羧酸、3-甲基-5-羟基呋喃-2(5H)-酮2a化合物和DMF溶剂，冰浴条件下磁力搅拌10-15分钟，搅拌完成后加入二氯亚砜和催化计量的三乙胺，升温至回流，反应8～12h，反应完成后蒸馏除去剩余的二氯亚砜，然后加入适量乙酸乙酯于上述反应瓶中使蒸馏残余物溶解，接着用饱和食盐水洗涤，乙酸乙酯相用无水硫酸钠干燥后用旋转蒸发仪脱除溶剂，且用石油醚：乙酸乙酯＝5:1作为展开剂进行柱层析，即可得到吲哚-3-羧酸酯类独脚金类似物。
4.根据权利要求3所述的基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物的制备方法，其特征在于，在步骤S03中，磁力搅拌时间是10分钟。
5.根据权利要求3所述的基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物的制备方法，其特征在于，反应时间是10小时。
CN202110356570.4A 2021-01-25 2021-04-01 基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物及其制备方法 Active CN113072544B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110095496 2021-01-25
CN2021100954965 2021-01-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113072544A true CN113072544A (zh) 2021-07-06
CN113072544B CN113072544B (zh) 2023-07-07

Family

ID=76614644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110356570.4A Active CN113072544B (zh) 2021-01-25 2021-04-01 基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113072544B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114369087A (zh) * 2022-02-07 2022-04-19 南开大学 具有吲哚啉-2-酮骨架的内酯类似物的合成及应用
WO2023195475A1 (ja) * 2022-04-04 2023-10-12 味の素株式会社 寄生植物を防除する方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102906079A (zh) * 2010-03-31 2013-01-30 国立大学法人神户大学 刺激发芽的氨基甲酸酯衍生物及其制备方法
CN110734417A (zh) * 2018-07-20 2020-01-31 南开大学 2-丁烯羟酸内酯乙酰胺类化合物及其制备方法和应用
CN111533715A (zh) * 2020-04-22 2020-08-14 南京农业大学 2(5h)-呋喃-2-酮衍生物及其制备方法以及在抑制水稻分蘖的应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102906079A (zh) * 2010-03-31 2013-01-30 国立大学法人神户大学 刺激发芽的氨基甲酸酯衍生物及其制备方法
CN110734417A (zh) * 2018-07-20 2020-01-31 南开大学 2-丁烯羟酸内酯乙酰胺类化合物及其制备方法和应用
CN111533715A (zh) * 2020-04-22 2020-08-14 南京农业大学 2(5h)-呋喃-2-酮衍生物及其制备方法以及在抑制水稻分蘖的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. C. MORRIS ET AL.: "Synthesis of highly enantio-enriched stereoisomers of hydroxy-GR24", 《ORG. BIOMOL. CHEM.》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114369087A (zh) * 2022-02-07 2022-04-19 南开大学 具有吲哚啉-2-酮骨架的内酯类似物的合成及应用
CN114369087B (zh) * 2022-02-07 2023-08-22 南开大学 具有吲哚啉-2-酮骨架的内酯类似物的合成及应用
WO2023195475A1 (ja) * 2022-04-04 2023-10-12 味の素株式会社 寄生植物を防除する方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113072544B (zh) 2023-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3529793B2 (ja) Ｈｙｐｅｒａｂａｓ：８’―メチル又は９’―メチル炭素原子に不飽和炭素置換基を有する生物学的に活性なアブシジン酸類似体
CN101928271B (zh) 3-邻甲基苯基-2-氧代-1-氧杂螺[4,4]-壬-3-烯-4-醇及其衍生物
CN113072544A (zh) 基于吲哚-3-羧酸制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物及其制备方法
WO2019196904A1 (zh) 一种喹唑啉二酮类化合物及其应用和一种农药除草剂
CN110105224A (zh) 3-对*烯-1-仲胺类化合物及其制备方法与除草应用
US20210161131A1 (en) cis-p-Menthane-1,8-Di-secondary Amine Compounds as well as Their Preparation Methods and Application in Weed Control
CN112979593A (zh) 基于肉桂酸类化合物制备得到可促进寄生植物种子萌发的化合物及其制备方法
CN100488955C (zh) 具有诱导金丝桃属植物次生代谢活性的化合物
CN113200871A (zh) 一种对䓝烷-1-基仲胺类化合物及其制备方法与除草应用
CN110615784B (zh) 具有黄酮骨架的内酯类似物的合成及应用
CN106565586B (zh) 一种萘磺酰胺类化合物及其制备方法与在调节植物生长活性中的应用
CN114874165B (zh) 具有独脚金内酯活性的苯乙酯烯醚内酯类化合物及其制备与应用
CN1442416A (zh) 一种具有生物活性的杂环取代苯并噁嗪环类化合物
CN103649092A (zh) 咪唑衍生物
CN108752269A (zh) 一种含手性碳的芳氧苯氧丙酰胺类化合物及其制备方法和应用
Sawaya et al. Unraveling the Biosynthesis of Pilocarpine in Pilocarpus microphyllus
CN110143946B (zh) 一种喹啉类化合物及其合成方法与应用
CN103451189B (zh) 棉花同源结构域转录因子基因GbHDTF1及应用
CN114773297B (zh) 一种硫醚类独脚金内酯衍生物及其制备方法与调节植物生长的应用
CN112970759A (zh) 一种新型除草制剂及其制备方法
CN106632258B (zh) 四氢异喹啉-2-基芳氧基苯氧基烷基酮化合物及其应用
CN106699648B (zh) 2-（4-芳氧基苯氧基）烷酸萘酯化合物及其应用
CN112979622A (zh) 一种可双向调节植物生长的化合物及其制备方法
CN116589419A (zh) 2-苯氧基-2-（1h-1,2,4-三唑）-苯乙酮类化合物及其制备方法与应用
CN115353500B (zh) 具有独脚金内酯活性的肉桂酰胺内酯类化合物及其制备与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Kuang Yi

Inventor after: Wang Xing

Inventor after: Yang Shengxiang

Inventor after: Yuan Yuan

Inventor before: Wang Xing

Inventor before: Yang Shengxiang

Inventor before: Yuan Yuan

Inventor before: Kuang Yi

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant