本發(fā)明屬有機化學領域,涉及梣酮類衍生物,尤其涉及系列具有殺蟲和抑菌活性的N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物及其制備方法和該系列衍生物在制備天然產物殺蟲和抑菌劑中的應用。
背景技術:
梣酮(fraxinellone)是一種天然的降解型檸檬苦素類化合物,含有一個α取代呋喃環(huán)的結構。在1965年,Pailer等初步測定了其結構,隨后在1969年,Coggon等首次從D.albus.L.中分離出梣酮,并首次通過X單晶衍射證明了其絕對構型(Coggon P,et al.1969.J Chem Soc D,Chem Commun,828)。目前,梣酮主要可以從許多蕓香科植物或楝科植物中提取、分離而得,這些植物如:新疆白鮮(D.angustifolius)、帕拉蕓香(Fagaropsis glabra)、榆橘(Raulinoa echinata)、白鮮皮(D.dasycarpus)、和苦楝樹(Melia azadarach)中分離而得(Liu Z L,et al.2002.J Agric Food Chem,50:1447;D’Ambrosio M,Guerriero A.2002.Phytochemistry,60:419-424.Boustie J,et al.Phytochemistry,1990,29:1699-1701;Biavatti M W,et al.Z.Naturforsch,56C:570-574;Nakatani M,et al.Phytochemistry,49:1773;Fukuyama Y,et al.Tetrahedron Lett,13(33):3401)。
早在1972年日本學者Fukuyama等(Fukuyama Y,et al.Tetrahedron Lett,13(33):3401)首次報道了梣酮的全合成。Tokoroyama等應用Diels-Alder反應順利合成了外消旋體梣酮(Tokoroyama T,et al.J Chem Soc,Perkin I:1557)。在1997和2005年,Okamura等和Trudeau等以不同的方法又合成了梣酮及其相關化合物(Okamura H,et al.1997.Tetrahedron Lett,38:263.Trudeau S,et al.2005.Org Lett,7:5465)。
在生物活性方面,梣酮具有抗炎、抑菌、抑制生育,殺蟲,令血管松弛作用,并在治療T細胞介導的肝臟疾病等方面有一定作用。2009年,Sun等(Sun Y,et al.2009.Biochem Pharmacol,77:1717)報道了梣酮能明顯改善小鼠細胞免疫性肝損傷,有望在治療各種急、慢性病毒性肝炎中得到應用。Zhao和王麥玲等又報道了中藥材白鮮皮中的活性成分梣酮對真菌具有一定的抑制生長活性(Zhao W,et al.1998.Phytochemistry,47:7;王麥玲等.2006.農藥學學報,45(11),739)。Woo(Woo W S,et al.Planta Med,53:399)等人對梣酮研究發(fā)現(xiàn),其還具有一定的抑制生育活性,如降低小鼠生育能力。此外,Wu等研究證明梣酮還具有令血管松弛以及治療T細胞介導的肝臟疾病等活性(Wu T S,et al.1994.Chin Pharm J,46:447)。相比梣酮的其它活性,其在殺蟲活性方面的研究報道相對最多,在1997年,Okamura等合成了外消旋的梣酮及其類似化合物并初步對Spodoptera exiguo H.和青鱂分別測定了其拒食活性與毒殺活性(Okamura H,et al.1997.Tetrahedron Lett,38:263)。2002年,Liu等報道了白鮮皮中梣酮對玉米象Sitophilus zeamais、赤擬谷盜Tribolium castaneum具有拒食和毒殺活性。原春蘭等測定了梣酮的乳油對三齡粘蟲Mythimna separate 3天后的拒食率和致死率,結果顯著,分別達到90.4和95.2%(原春蘭,李宗孝.2005.植物保護,31(5):86),衛(wèi)粉艷等又對梣酮以小葉碟添加法對其生物活性進行了檢測,結果表明其對三齡粘蟲72h的拒食率和致死率分別為80.4%和96.6%(衛(wèi)粉艷等.2006.西北農業(yè)學報,15(4):93)。呂敏對梣酮的殺蟲及作用機理做了詳細的研究,表明梣酮具有緩效殺蟲活性,能延緩幼蟲的發(fā)育,延長化蛹、羽化。對許多試蟲具有很強的拒食活性,如梣酮對5齡粘蟲幼蟲、2齡小菜蛾Plutella xylostella幼蟲以及2齡小地老虎Agrotis ypsilon幼蟲都表現(xiàn)出很好的拒食率,其24h時的拒食中濃度(AFC50)值分別為11.47、7.78及13.40mg/mL。特別是對粘蟲,在2h內,5.0、10.0及20.0mg/mL的梣酮溶液對5齡粘蟲幼蟲的拒食率均高于60%。此外,梣酮對試蟲還具有較強的胃毒毒殺活性,但觸殺活性相對較差(LüM,et al.2010.Pestic Biochem Physiol,98:263)。
然而,對梣酮類衍生物的合成及殺蟲活性報道較少,主要來自本課題前期合成了系列梣酮腙/酯類衍生物,發(fā)現(xiàn)部分化合物對三齡前期粘蟲具有很好的生長發(fā)育抑制和毒殺作用(Guo Y,et al.2012.J.Agric Food Chem.,60:7016;Guo Y,et al.2012.Bioorg Med Chem Lett,22:5384;Guo Y,et al.2013,J.Agric Food Chem.,2013,61,11937)。為此,本發(fā)明制備了系列N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物,并對其殺蟲活性和抑菌活性進行了測定,有望制備成新型天然產物殺蟲劑和抑菌劑。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供系列高效、低毒具有殺蟲和抑菌活性的N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物;另一目的在于提供該類衍生物的制備方法和應用。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是通過下列技術措施得以實現(xiàn):
所述系列新的N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物,其特征在于,其化學通式為:
其中R分別為:
上述的N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物的制備方法,其特征在于,以梣酮為原料通過烯丙位氧化反應,得到梣酮酮,再與N,N-二甲基甲酰胺二甲基縮醛反應,得到4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮(c),最后分別與不同取代的苯肼鹽酸鹽反應,得到系列N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物,具體按下列步驟制備:
將4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮(c)分別與不同的取代苯肼鹽酸鹽用無水乙醇溶解,加熱至回流,TLC跟蹤檢測,反應結束后,減壓濃縮將乙醇旋干后,用少量二氯甲烷溶解,然后薄層色譜分離得到目標化合物1-20。
所用的取代苯肼鹽酸鹽分別為:
苯肼鹽酸鹽、2-氟苯肼鹽酸鹽、2-氯苯肼鹽酸鹽、3-氯苯肼鹽酸鹽、3-硝基苯肼鹽酸鹽、4-氟苯肼鹽酸鹽、4-氯苯肼鹽酸鹽、4-溴苯肼鹽酸鹽、4-甲基苯肼鹽酸鹽、4-異丙基苯肼鹽酸鹽、4-氰基苯肼鹽酸鹽、3、4-二氟苯肼鹽酸鹽、3、4-二氯苯肼鹽酸鹽、2-氯-4-氟苯肼鹽酸鹽、2、4-二氯苯肼鹽酸鹽、2、4-二甲基苯肼鹽酸鹽、2-氯-5-氟苯肼鹽酸鹽、3、5-二氟苯肼鹽酸鹽、2、4、6-三氯苯肼鹽酸鹽、2、3、5、6-四氟苯肼鹽酸鹽。
4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮與取代的苯肼鹽酸鹽的摩爾比為:1:1.2。
4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮(c)的制備方法:
將三氧化鉻和吡啶用無水二氯甲烷溶解,然后加入叔丁基過氧化氫攪拌,然后加入梣酮,室溫條件下反應,TLC檢測,反應完全后,減壓濃縮柱層析分離得化合物梣酮酮;將化合物梣酮酮用甲苯溶解,后加入N,N-二甲基甲酰胺二甲基縮醛加熱回流反應,TLC檢測,反應完全后,減壓濃縮后柱層析分離,得化合物4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮(c)。
經(jīng)實驗證明,本發(fā)明制得的N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物對三齡粘蟲具有較好的生長抑制和毒殺活性,且部分化合物的活性高于已商品化的天然產物農藥川楝素,故有望用于制備優(yōu)良的天然產物殺蟲劑。此外,本發(fā)明化合物對部分細菌表現(xiàn)較好的抑菌活性,有望開發(fā)成潛在的天然產物抑菌劑。合成路線簡單可行,收率高,達83%以上。
附圖說明
圖1為本發(fā)明化合物11紅外譜圖;
圖2為本發(fā)明化合物11核磁1H譜圖;
具體實施方式
以下通過實施例對本發(fā)明做進一步詳細闡述。
實施例1 4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮(c)的合成
將200mg的三氧化鉻和316.4mg的吡啶用無水二氯甲烷溶解,后加入1.8g的叔丁基過氧化氫攪拌3分鐘,最后加入464mg的梣酮,室溫下反應,TLC檢測,反應完全后,減壓濃縮柱層析分離得化合物梣酮酮;將246mg化合物梣酮酮用適量的甲苯溶解,后加入143mg的N,N-二甲基甲酰胺二甲基縮醛于110℃條件下反應,TLC檢測,反應完全后,減壓濃縮后柱層析分離,得化合物4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮(c)。
4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮(c)的理化性質:
1)、橙黃色固體,熔點66-68℃。
2)、4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮(c)的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:2963,2919cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1757cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1717cm-1為羰基伸縮振動吸收,1025cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮(c)的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:7.68(s,1H,H-2′),7.49(s,1H,-CHN(CH3)),7.46(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),6.35(d,J=1.2Hz,1H,H-4′),5.11(s,1H,H-8),3.12(s,6H,-CHN(CH3)),2.97(d,J=13.2Hz,1H,H-6),2.79(d,J=13.6Hz,1H,H-6),2.25(s,3H,H-10),0.93(s,3H,H-11)。
實施例2 N-苯基吡唑基梣酮類衍生物(化合物1)
將72.3mg 4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮(c)與31.1mg苯肼鹽酸鹽用無水乙醇溶解,加熱至回流,TLC跟蹤檢測,反應結束后,減壓濃縮將乙醇旋干后,加入適量二氯甲烷溶解,然后薄層色譜分離得到化合物1純品,收率83%。
化合物1的理化性質如下:
1)、橙黃色固體,熔點85-88℃。
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:2961,2923cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1736cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1024cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.56(s,1H,-CH=N-),7.52(s,1H,H-2′),7.47-7.50(m,4H,-Ph and H-5′),7.39-7.41(m,2H,-Ph),6.39(d,J=1.2Hz,1H,H-4′),5.19(s,1H,H-8),2.80-2.89(m,2H,H-6),2.05(s,3H,H-10),0.91(s,3H,H-11)。
實施例3 N-(2-氟-苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物2)
采用實施例2所述方法合成化合物2,化合物2的理化性質如下:
1)、淺黃色固體,熔點204-206℃。
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3132cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2962,2925cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1741cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1041cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.60-7.67(m,2H,-Ph and-CH=N-),7.53(s,1H,H-2′),7.45-7.52(m,2H,-Ph and H-5′),7.31-7.35(m,1H,-Ph),7.18-7.22(m,1H,-Ph),6.39(d,J=0.8Hz,1H,H-4′),5.19(s,1H,H-8),2.79-2.92(m,2H,H-6),2.07(s,3H,H-10),0.90(s,3H,H-11)。
實施例4 N-(2-氯-苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物3)
采用實施例2所述方法合成化合物3,化合物3的理化性質如下:
1)、黃色固體,熔點160-162℃。
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:2967,2926cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1741cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1041cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.59-7.64(m,2H,-Ph and-CH=N-),7.52(s,1H,H-2′),7.45-7.50(m,4H,-Ph and H-5′),6.39(s,1H,H-4′),5.19(s,1H,H-8),2.79-2.91(m,2H,H-6),1.98(s,3H,H-10),0.90(s,3H,H-11)。
實施例5 N-(3-氯-苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物4)
采用實施例2所述方法合成化合物4,化合物4的理化性質如下:
1)、黃色固體,熔點167-169℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3114cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2970,2926cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1741cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1025cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.56(s,1H,-CH=N-),7.53(s,1H,H-2′),7.48(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),7.42-7.47(m,3H,-Ph),7.28(d,J=7.6Hz,1H,-Ph),6.39(d,J=0.8Hz,1H,H-4′),5.19(s,1H,H-8),2.80-2.88(m,2H,H-6),2.10(s,3H,H-10),0.92(s,3H,H-11)。
實施例6 N-(3-硝基苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物5)
采用實施例2所述方法合成化合物5,化合物5的理化性質如下:
1)、黃色固體,熔點201-203℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3089cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2974,2921cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1740cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1025cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:8.33(d,J=9.2Hz,2H,-Ph),7.68-7.76(m,2H,-Ph),7.62(s,1H,-CH=N-),7.54(s,1H,H-2′),7.49(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),6.40(d,J=0.8Hz,1H,H-4′),5.21(s,1H,H-8),2.83-2.91(m,2H,H-6),2.10(s,3H,H-10),0.95(s,3H,H-11)。
實施例7 N-(4-氟苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物6)
采用實施例2所述方法合成化合物6,化合物6的理化性質如下:
1)、淺黃色固體,熔點224-225℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3134cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2974,2929cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1740cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1033cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.55(s,1H,-CH=N-),7.52(s,1H,H-2′),7.48(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),7.37-7.40(m,1H,-Ph),7.16-7.20(m,2H,-Ph),6.39(d,J=0.8Hz,1H,H-4′),5.19(s,1H,H-8),2.80-2.88(m,2H,H-6),2.05(s,3H,H-10),0.90(s,3H,H-11)。
實施例8 N-(4-氯苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物7)
采用實施例2所述方法合成化合物7,化合物7的理化性質如下:
1)、黃色固體,熔點119-120℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:2967,2925,2893cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1737cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1032cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.56(s,1H,-CH=N-),7.52(s,1H,H-2′),7.48(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),7.46(d,J=9.6Hz,2H,-Ph),7.34(d,J=8.8Hz,2H,-Ph),6.39(d,J=1.2Hz,1H,H-4′),5.19(s,1H,H-8),2.79-2.88(m,2H,H-6),2.08(s,3H,H-10),0.91(s,3H,H-11)。
實施例9 N-(4-溴苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物8)
采用實施例2所述方法合成化合物8,化合物8的理化性質如下:
1)、棕色固體,熔點188-190℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3070cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2967,2923,2891cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1739cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1033cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.61(d,J=8.8Hz,2H,-Ph),7.56(s,1H,-CH=N-),7.52(s,1H,H-2′),7.48(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),7.28(d,J=8.4Hz,2H,-Ph),6.39(d,J=0.8Hz,1H,H-4′),5.19(s,1H,H-8),2.79-2.88(m,2H,H-6),2.08(s,3H,H-10),0.91(s,3H,H-11)。
實施例10 N-(4-甲基苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物9)
采用實施例2所述方法合成化合物9,化合物9的理化性質如下:
1)、白色固體,熔點202-204℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3134cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2974,2929cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1740cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1033cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.54(s,1H,-CH=N-),7.52(s,1H,H-2′),7.48(d,J=2.0Hz,1H,H-5′),7.26-7.27(m,4H,-Ph),6.39(d,J=1.2,1H,H-4′),5.18(s,1H,H-8),2.79-2.88(m,2H,H-6),2.43(s,3H,-CH3),2.05(s,3H,H-10),0.90(s,3H,H-11)。
實施例11 N-(4-異丙基苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物10)
采用實施例2所述方法合成化合物10,化合物10的理化性質如下:
1)、淺黃色固體,熔點206-208℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3124cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2959,2927cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1745cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1024cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.53(s,1H,-CH=N-),7.52(s,1H,H-2′),7.48(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),7.28-7.33(m,4H,-Ph),6.39(d,J=0.8Hz,1H,H-4′),5.18(d,J=2.8Hz,1H,H-8),2.95-3.02(m,1H,-CH(CH3)2),2.79-2.88(m,2H,H-6),2.05(s,3H,H-10),1.30(s,3H,-CH3),1.28(s,3H,-CH3),0.91(s,3H,H-11)。
實施例12 N-(4-氰基苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物11)
采用實施例2所述方法合成化合物11,化合物11的理化性質如下:
1)、黃色固體,熔點187-190℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3089cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2956,2922cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,2226cm-1為氰基伸縮振動吸收,1739cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1033cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.79(d,J=8.4Hz,2H,-Ph),7.62(s,1H,-CH=N-),7.54(d,J=8.4Hz,2H,-Ph),7.53(s,1H,H-2′),7.49(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),6.39(d,J=0.8Hz,1H,H-4′),5.20(s,1H,H-8),2.81-2.89(m,2H,H-6),2.11(s,3H,H-10),0.92(s,3H,H-11)。
實施例13 N-(3,4-二氟苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物12)
采用實施例2所述方法合成化合物12,化合物12的理化性質如下:
1)、白色固體,熔點198-200℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3134cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2968,2931cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1741cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1033cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.55(s,1H,-CH=N-),7.52(s,1H,H-2′),7.48(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),7.27-7.34(m,2H,-Ph),7.13-7.16(m,1H,-Ph),6.39(d,J=1.2Hz,1H,H-4′),5.19(s,1H,H-8),2.79-2.88(m,2H,H-6),2.10(s,3H,H-10),0.91(s,3H,H-11)。
實施例14 N-(3,4-二氯苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物13)
采用實施例2所述方法合成化合物13,化合物13的理化性質如下:
1)、黃色固體,熔點204-206℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3071cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2966,2925cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1746cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1032cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.55-7.58(m,3H,-Ph and-CH=N-),7.52(s,1H,H-2′),7.48(d,J=1.6Hz,1H,H-5′),7.25-7.27(m,1H,-Ph),6.39(d,J=1.2Hz,1H,H-4′),5.19(d,J=2.8Hz,1H,H-8),2.80-2.88(m,2H,H-6),2.12(s,3H,H-10),0.91(s,3H,H-11)。
實施例15 N-(2-氯-4-氟苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物14)
采用實施例2所述方法合成化合物14,化合物14的理化性質如下:
1)、淺黃色固體,熔點176-178℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3118,3063cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2965,2926cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1737cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1022cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1HNMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.59-7.63(m,2H,-Ph and-CH=N-),7.52(s,1H,H-2′),7.48(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),7.08-7.36(m,2H,-Ph),6.38(s,1H,H-4′),5.19(s,1H,H-8),2.79-2.94(m,2H,H-6),2.00(s,3H,H-10),0.89(s,3H,H-11)。
實施例16 N-(2,4-二氯苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物15)
采用實施例2所述方法合成化合物15,化合物15的理化性質如下:
1)、橙黃色固體,熔點202-204℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3143cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2967cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1740cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1028cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.56-7.61(m,2H,-Ph and-CH=N-),7.53-7.54(m,1H,-Ph),7.52(s,1H,H-2′),7.48(d,J=1.6Hz,1H,H-5′),6.38(s,1H,H-4′),5.19(d,J=2.8Hz,1H,H-8),2.79-2.90(m,2H,H-6),2.01(s,3H,H-10),0.89(s,3H,H-11)。
實施例17 N-(2,4-二甲基苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物16)
采用實施例2所述方法合成化合物16,化合物16的理化性質如下:
1)、淺黃色固體,熔點173-175℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3117cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2963,2923cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1741cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1023cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:8.07(d,J=8.8Hz,2H,-Ar),7.01(d,J=8.8Hz,2H,-Ar),6.82(s,1H,H-6),6.11(s,2H,-OCH2O-),5.91-6.01(m,1H,H-2′),5.09-5.13(m,2H,H-3′),3.89(s,3H,-OCH3),3.79(s,3H,-OCH3),3.41(d,J=6.4Hz,2H,H-1′).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:164.58,162.38,159.06,150.11,145.97,144.40,136.74,128.83,126.64,116.46,116.41,114.52,112.00,102.39,102.19,62.57,55.48,33.58.。
實施例18 N-(2-氯-5-氟苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物17)
采用實施例2所述方法合成化合物17,化合物17的理化性質如下:
1)、白色固體,熔點161-162℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:2972,2924cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1753cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1021cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.55-7.62(m,1H,-Ph and-CH=N-),7.46-7.52(m,3H,-Ph and H-2′,5′),7.06-7.41(m,2H,-Ph),6.39(s,1H,H-4′),5.19(s,1H,H-8),2.79-2.94(m,2H,H-6),2.03(s,3H,H-10),0.89(s,3H,H-11)。
實施例19 N-(3,5-二氟苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物18)
采用實施例2所述方法合成化合物18,化合物18的理化性質如下:
1)、淡黃色固體,熔點177-179℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3117cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2974,2929cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1738cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1026cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.58(s,1H,-CH=N-),7.53(s,1H,H-2′),7.48(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),7.27-7.34(m,2H,-Ph),6.91-7.00(m,3H,-Ph),6.39(d,J=0.8Hz,1H,H-4′),5.20(s,1H,H-8),2.80-2.88(m,2H,H-6),2.16(s,3H,H-10),0.92(s,3H,H-11)。
實施例20 N-(2,4,6-三氯苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物19)
采用實施例2所述方法合成化合物19,化合物19的理化性質如下:
1)、淺黃色固體,熔點174-176℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3116cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2962,2926cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1740cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1022cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.67(m,1H,-CH=N-),7.55(d,J=2.0Hz,1H,-Ph),7.52(s,1H,H-2′),7.47(t,J=2.0Hz,1H,H-5′),6.38(d,J=1.2Hz,1H,H-4′),5.21(s,1H,H-8),2.79-2.94(m,2H,H-6),2.01(s,3H,H-10),0.87(s,3H,H-11)。
實施例21 N-(2,3,5,6-四氟苯)基吡唑基梣酮類衍生物(化合物20)
采用實施例2所述方法合成化合物20,化合物20的理化性質如下:
1)、白色固體,熔點71-73℃;
2)、該化合物的紅外光譜圖(IR)特征:
采用溴化鉀壓片法:3069cm-1為不飽和碳氫伸縮振動吸收,2965,2925cm-1為飽和碳氫伸縮振動吸收,1746cm-1為內酯羰基伸縮振動吸收,1024cm-1為C-O-C伸縮振動吸收。
3)、該化合物的核磁共振圖譜(1H NMR,400MHz)特征:
以氘代氯仿為溶劑,TMS為內標,其中各峰歸屬為:δ:7.71(m,1H,-CH=N-),7.52(s,1H,H-2′),7.48(t,J=1.6Hz,1H,H-5′),7.32-7.34(m,1H,-Ph),6.39(d,J=1.2Hz,1H,H-4′),5.21(s,1H,H-8),2.81-2.92(m,2H,H-6),2.13(s,3H,H-10),0.89(s,3H,H-11)。
應用例1:殺蟲活性實驗:
1、供試昆蟲:3齡前期粘蟲幼蟲,蟲卵購于中國農業(yè)科學院植物保護研究所
2、樣品及試劑:
樣品為:梣酮、川楝素、4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮以及實施例制備的化合物1-20。溶劑為丙酮,市售分析純。
3、生測方法:
采用小葉蝶添加法:在直徑為9厘米的培養(yǎng)皿底部鋪一層濾紙,并加水保濕。每皿挑取10頭大小一致、較健壯的3齡前期粘蟲幼蟲。分別稱取5mg梣酮、川楝素、4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮以及實施例制備的化合物1-20加入5ml丙酮,配成濃度為1mg/mL的藥液。將玉米葉剪成1×1cm2的小葉碟,于待測藥液中浸3秒,晾干后喂試蟲。以丙酮液為空白對照組。每處理10頭,重復3次。于室溫(25℃左右)下、濕度65%~80%、光照時間為12小時光照/12小時黑暗的條件下飼養(yǎng)。48小時后喂以正常的葉蝶直至羽化。定期記錄蟲子的取食量、活口數(shù)、表現(xiàn)癥狀等,根據(jù)下列公式計算試蟲的最終死亡率。測定結果見表1。
最終死亡率(%)=(試蟲死亡個數(shù))/(試蟲總個數(shù))×100
矯正死亡率(%)=(處理死亡率-對照死亡率)/(1-對照死亡率)×100
表1.本發(fā)明N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物1-20對3齡粘蟲的生長抑制及毒殺活性
結果表明,本發(fā)明制備的N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物在10天期間,相比已商品化的植物源殺蟲劑川楝素,化合物11-15,17-20對粘蟲均表現(xiàn)出一定的生長抑制和毒殺作用。在20天時,化合物4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮,2,11-15,17,19,20的毒殺活性達到40%以上,說明該系列化合物對粘蟲的在蛹期有強的生長抑制作用,使幼蟲不能發(fā)育成正常的蛹,而最終死亡。在35天時,化合物4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮,12,14,15,17-20的毒殺活性均高于已商品化的天然產物農藥川楝素,特別是化合物14高于川楝素24.2%。此外,化合物11和18的毒殺活性和陽性對照川楝素相同。故本發(fā)明制備的N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物有望用于制備新型的天然產物殺蟲劑。
應用例2:抑菌活性實驗:
1、供試細菌:
革蘭氏陽性菌:金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ATCC29213);藤黃微球菌(Micrococcus luteus ATCC4698);枯草桿菌(Bacillus subtilis ATCC6633)。
革蘭氏陰性菌:大腸桿菌(Escherichia coli ATCC 25922);嗜麥芽窄食單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia);銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027)。
2、樣品及試劑:
樣品為:梣酮、梣酮酮、萬古霉素、4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮以及實施例制備的化合物1-20。
3、測試方法:
根據(jù)美國國家臨床實驗室標準,在96孔微型版板上釆用二倍稀釋的方法對化合物梣酮酮、4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮及本發(fā)明目標化合物1~20和標準藥物萬古霉素的體外抗細菌活性進行測試,用肉眼觀察結合酶標分析儀于600nm測各孔OD值。以肉眼觀察完全澄清孔的藥物濃度為MIC值。
表2.本發(fā)明N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物1-20的體外抑菌活性(ug/mL)
注:a-梣酮,b-梣酮酮,c-4-羰基-5-(N,N-二甲基乙烯胺)基梣酮,VA-萬古霉素。
S.a:金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ATCC 29213);M.l:藤黃微球菌(Micrococcus luteus ATCC4698);B.s:枯草桿菌(Bacillus subtilis ATCC6633);E.c:大腸桿菌(Escherichia coli ATCC 25922);S.m:嗜麥芽窄食單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia);P.a:銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027)。
從表2得出,本發(fā)明制備的N-(4-氯苯)基吡唑基梣酮類衍生物7對革蘭氏陽性菌枯草桿菌的MIC值為4ug/mL,有較好的抑菌活性。此外,N-(2,3,5,6-四氟苯)基吡唑基梣酮類衍生物20對革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ATCC 29213)、藤黃微球菌(Micrococcus luteus ATCC4698)、枯草桿菌(Bacillus subtilis ATCC6633)和革蘭氏陰性菌銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027)都表現(xiàn)出一定的抑制作用,MIC值分別為128、128、64和128ug/mL,有一定的廣譜抑菌活性。故本發(fā)明制備的N-(取代苯)基吡唑基梣酮類衍生物有望用于制備潛在的天然產物抑菌劑。