芝麻酚酰胺类衍生物的合成及抑菌活性

贾新彦+徐端红+谢克英+丁艳丽

3，4-亚甲二氧基苯酚（ 即芝麻酚，Sesamol） 是芝麻油香气的主要成分和品质的稳定剂，具有很强的抗氧化及抑菌活性。同时它还是重要的药物合成中间体，用于合成除虫菊脂类农药的增效剂，典型产品如胡椒基丁醚（增效醚） ，还可用于生物碱和香料的合成。近期开发的农用杀菌剂主要有以下7种类型： 吡咯类、三唑类﹑甲氧基丙烯酸酯类﹑苯（苄） 胺基嘧啶类﹑噁（咪） 唑啉（酮） 类﹑氨基酸衍生物﹑酰胺类等。酰胺类杀菌剂是一类古老的杀菌剂，数量在杀菌剂中占有相当大的比例，占所有杀菌剂总数的四分之一。该类化合物被作为杀菌劑已有近五十年的历史，且一直有结构新颖的品种报道。众多研究结果表明，酰胺类杀菌剂主要是通过影响病原菌的呼吸链电子传递系统，从而达到抑制病原菌的生长，最终导致其死亡。近期报道的新的酰胺类杀菌剂最明显的特点是具有广谱的杀菌活性。

以3，4-亚甲二氧基苯酚活性基团为原料，经醚化、硝化、还原和酰化合成了9 个未见报道的新型芝麻酚酰胺类衍生物（4a1-4c1） ，其结构经1H NMR和IR 表征，并测定了其抑菌活性。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

安捷伦400 MHz 核磁共振波谱仪（美国安捷伦公司） ； YRT-3 熔点测定仪（天津市新天光分析仪器技术有限公司） ； DH5000BⅡ型电热恒温培养箱（天津市泰斯特仪器有限公司） ； SF-CJ-1A 洁净工作台（上海三发科学仪器有限公司） ； ZF-2 型三用紫外分析仪（上海安亭电子仪器厂） ； FFIR-650 傅立叶变换红外光谱仪（天津港东科技发展股份有限公司） ； 立式压力蒸汽灭菌器LDZX-50FBS（上海申安医疗器械厂）。

芝麻酚（ sesamol） （ 纯度> 99% ，苏州大新助剂厂） ，对照药嘧菌酯（ azoxystrobin） 由上海麦克林生化科技有限公司生产，纯度均为99.5%。其余试剂均为市售分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 芝麻酚酰胺类衍生物的合成路线

化合物4a1-4c1的合成路线见图1。

1.2.2 化合物1a（ 3，4-亚甲二氧基苯乙醚） 的合成

同法合成1b 和1c。

1.2.3 化合物2a（ 2-硝基-4，5-亚甲二氧基苯乙醚）的合成

淡黄色晶体，熔点136～138 ℃（文献值136 ～ 137℃） ，产率86.3%。同法合成2b（2-硝基-4，5-亚甲二氧基苯丁醚）。淡黄色晶体，熔点78～80℃（文献值79～80℃），产率87.4%. 同法合成化合物2c。淡黄色针状晶体，熔点75～77℃（ 文献值75～76℃），产率55.4%。

1.2.4 化合物3a 的合成

100 mL 三口瓶中加入化合物2（2-硝基-4，5-亚甲二氧基苯乙醚）0.454g（2.0mmol） ，加入15mL无水乙醇，加10mL 二氯甲烷，使硝基化合物溶解完全，加入硫酸铜0.64g（4mmol） ，冰浴加入硼氢化钠0.3026g（8mmol） 反应0.5h，TLC（二氯甲烷∶甲醇=20∶1） 跟踪。待原料反应完后，往反应液中添加稀盐酸淬灭反应，旋蒸去除二氯甲烷和乙醇，加入20mL 乙酸乙酯，用饱和碳酸钠溶液调pH至9，抽滤，滤液经乙酸乙酯萃取（15mL×3次） ，无水硫酸钠干燥过夜。过滤，旋蒸去除溶剂，不用分离直接用于下步反应。同法合成化合物3b和3c。

1.2.5 化合物4a 的合成

向100mL 三口瓶中加入0.182g（1mmol） 化合物3，15mL 二氯甲烷，搅拌溶解后加入0.18mL（1.3 mmol） 三乙胺。0～5℃下恒压漏斗慢慢滴加5mL 二氯甲烷稀释的苯甲酰氯0.12mL（1.0mmol）中间体，反应瓶中立即出现白雾。反应0.5h，TLC 跟踪（石油醚∶ 乙酸乙酯=1∶1）。待原料反应完毕依次用5%盐酸溶液、水、饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水各洗涤三次，无水硫酸钠干燥过夜。硅胶柱层析，梯度洗脱（先以石油醚∶乙酸乙酯=4∶1，再以乙酸乙酯洗脱） 得产物0.213g，产率74.8%。同法合成其他化合物。

1.3 抑菌活性测定

6 种供试菌种均由河南农业大学植物保护学院植物病理系提供。采用离体菌丝生长速率法来进行抑菌活性测定。用丙酮溶解样品配置成1000mg/L的溶液，按照培养基和含药溶液的体积比9∶1 加到灭菌融化后的马铃薯葡萄糖培养基（PDA） 中配制成100mg/L 的带药培养基，混匀后趁热将其倒入已灭菌的培养皿内，每皿10mL，冷却备用。嘧菌酯原药和丙酮分别作为阳性对照和空白对照。供试菌培养好后，无菌条件下用0.4cm 的打孔器沿培养皿边缘长势较好的菌丝打孔取样，菌饼用接种针转移至带药培养基上，菌丝一面朝下，每皿均匀放置三个菌饼，重复三次，标记后28℃恒温培养箱中倒置培养72h。测量菌落直径并计算菌丝生长抑制率。十字交叉法测直径，即菌落直径取菌落的两个垂直直径的平均值。

2 结果与分析

2.1 化合物的结构表征

2.1.1 理化性质

2.1.2 目标化合物的核磁共振氢谱和红外光谱数据

2.2 化合物的抑菌活性

化合物4a1-4c1的抑菌活性见表2.

2.3 讨论

2.3.1 合成方法探讨

合成方法探讨，在整个反应路线中硝基化合物的还原是比较关键的一步. 在还原化合物2 的硝基合成化合物3 时，文献用的方法是在氯化铵、冰醋酸和乙醇存在的条件下加还原铁粉加热回流数小时，这种方法可以得到产物，但反应中需要加热，并且后处理比较麻烦. 因而本文采用了用乙醇和二氯甲烷溶解化合物2，并在冰浴下加入硼氢化钠和硫酸铜，不断搅拌，整个反应很快就进行完全，并且反应的后处理也比较方便。

2.3.2 抑菌活性与化合物结构讨论

实验结果（表2） 表明，在100mg/L 时所有目标化合物对6 种供试病原菌都有不同程度的抑制作用，其中化合物4a1对番茄灰霉病菌和苹果腐烂病菌的抑制率分别达到66.0%和68.5%； 4a2对番茄灰霉病菌和小麦赤霉病菌的抑制率分别达到75.4%和78.5%； 4a3对番茄灰霉病菌的抑制率分别达到75.4%； 4a4对番茄灰霉病菌，棉花枯萎病菌和小麦赤霉病菌的抑制率分别达到98.7%，93.4%和89.6%。4b1对小麦赤霉病菌达到95.0%； 4b2对番茄灰霉病菌和棉花枯萎病菌的抑制率分别达到91.3%和90.7%；4b3对番茄早疫病菌、番茄灰霉病菌、苹果腐烂病菌和棉花枯萎病菌的抑制率分别达到95.9 %、96.6%、92.5%和94.6%； 4b4对芹菜早疫病菌、番茄灰霉病菌、棉花枯萎病菌和小麦赤霉病菌的抑制率分别达到95.6%、94.1%、93.0%和95.8%； 4c1对芹菜早疫病菌、番茄早疫病菌、番茄灰霉病菌、苹果腐烂病菌和棉花枯萎病菌的抑制率均达到90%以上。由目标化合物的结构与活性的关系可初步看出当R 基团为环烷基时目标化合物抑菌活性较好，R 基团上有氯原子时对番茄灰霉病菌的抑制效果较好，但对其他病原菌的抑制效果欠佳. 目标化合物的结构与药效的关系还有待进一步研究，以期合成新的高抑菌活性的化合物。

3 结论

合成了9 个未见报道的芝麻酚酰胺类化合物，抑菌活性结果表明所有目标化合物对6 种供试病原菌都有不同程度的抑制作用，对于新型酰胺类杀菌剂有一定参考价值。

（摘编自《化学研究》）