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含肟酯的吡唑衍生物的合成及其抑菌活性

2021-02-05沈安泽胡恩畅刘函如王宇佳马志卿冯俊涛

农药学学报 2021年1期
关键词:苯基吡唑收率

沈安泽, 胡恩畅, 刘函如, 王宇佳, 王 勇,马志卿, 冯俊涛, 雷 鹏

(西北农林科技大学 植物保护学院 陕西 杨凌 712100)

肟类化合物 (肟醚和肟酯) 具有优良的杀菌[1]、杀虫[2]、除草[3]等农用活性,是农药结构中的有效活性基团,已商品化的农药品种中杀菌剂便有烯肟菌胺 (fenaminstrobin)、肟菌酯 (trifloxystrobin)和醚菌酯 (kresoxim-methyl) 等 (图式1)。肟酯类化合物是农用杀菌剂研发中的热点结构之一,Huang等[4]报道了系列肟酯类化合物,其中DL (图式1)在50 μg/mL 时对苹果轮纹病菌Physalospora piricola 和水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani 的抑制率分别为97.1%和93.9%,活性较好。姜林等[5]设计合成了系列3,3-二甲基-1-(吡啶-3-基)-丁-2-酮肟酯类新分子,其中化合物JL (图式1) 对茄子菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum 和番茄灰霉病菌Botrytis cinerea 的杀菌活性较好,EC50值分别为5.07 和 4.98 μg/mL。

吡唑衍生物具有广谱、优良的生物活性,如杀虫[6]、杀菌[7]、除草[8]、抗癌[9]、抗炎[10]等,近些年越来越受到人们的重视,其中,农用杀菌剂新品种有苯并烯氟菌唑 (benzovindiflupyr)、氟苯吡菌胺 (fluxapyroxad)、呋吡菌胺 (furametpyr) 和氟唑菌酰羟胺 (pydiflumetofen) 等。本研究组前期设计合成了系列含四氢喹啉的吡唑衍生物,其中,化合物L1 (图式2) 具有较好的抑菌活性,尤其对小麦全蚀病菌Gaeumannomyces graminis 在16.7 μg/mL的质量浓度下依旧表现出100%的抑制率[11]。为了发现结构简单的高抑菌活性农药新分子,本研究以L1 为先导化合物,将肟醚引入到吡唑结构中,设计合成了17 个未见文献报道的含肟酯的吡唑衍生物 (图式2 和图式3),并测定了其对苹果树腐烂病菌、油菜菌核病菌、番茄灰霉病菌和小麦全蚀病菌的抑菌活性。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Bruker AVANCE III 500 MHz 核磁共振仪 (以CDCl3为溶剂,TMS 为内标);AB SCIEX 高分辨质谱仪;Bruker D8 Venture X 射线单晶衍射仪;X-6 型数字熔点仪 (北京泰克仪器有限公司);柱层析硅胶 (200~300 目) 和薄层层析硅胶板 (GF 254 型) 均购自青岛海洋化工厂;所用试剂均为市售分析纯或化学纯,除特别注明外,所用溶剂未经无水处理。

1.2 化合物的合成

1.2.1 化合物取代苯甲醛肟 (2) 的合成 参考文献方法[12],在100 mL 单口瓶中加入NaOAc (3.28 g,40 mmol)、NH2OH·HCl (2.08 g,30 mmol)和40 mL 80%的乙醇水溶液,室温下搅拌0.5 h。向体系中加入取代苯甲醛 (20 mmol),加热回流1 h,采用薄层色谱 (TLC,V (石油醚) : V (乙酸乙酯) = 5 : 1) 监测至反应终点。用旋转蒸发仪浓缩后加入50 mL 二氯甲烷溶解,用50 mL 水萃取3 次,有机相旋转蒸发脱除溶剂,通过柱层析(V (石油醚) : V (乙酸乙酯) = 15 : 1)纯化,干燥后得化合物2。

1.2.2 化合物 1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯(5) 的合成 参考文献方法[13],在250 mL 单口瓶中加入100 mL 无水乙醇,室温下搅拌后向其缓慢加入切成小块的金属钠 (1.38 g,60 mmol)。待反应瓶中无固体后,加入草酸二乙酯 (7.31 g,50 mmol),室温下搅拌10 min。缓慢加入苯乙酮 (6.00 g,50 mmol),室温下搅拌2 h。加入冰醋酸 (3.60 g,60 mmol),继续搅拌30 min 后缓慢加入甲基肼(2.76 g,60 mmol),搅拌过夜。减压脱去溶剂,加入100 mL 水,大力搅拌。用二氯甲烷 (50 mL × 2)萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,减压脱去溶剂,柱层析 (V (石油醚) : V (乙酸乙酯) = 10 :1)纯化 ,干燥后得化合物5。

1.2.3 化合物 1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-甲酸 (6)的合成 参考文献方法[14],在50 mL 单口瓶中加入化合物5 (2.30 g,10 mmol) 和10 mL 无水甲醇,室温搅拌后加入8 mL 1.5 mol/L 的氢氧化钠水溶液,继续搅拌3 h。反应完毕,减压脱去溶剂,用20 mL 乙酸乙酯与50 mL 水萃取,舍弃有机相,水相在室温下搅拌,用浓盐酸酸化至pH = 2,析出大量固体,过滤,干燥后得化合物6。1.2.4 目标化合物7 的合成 参考文献方法[15],在50 mL 单口瓶中加入化合物6 (1.01 g,5 mmol)、取代苯甲醛肟 (5 mmol)、二环己基碳二亚胺(DCC) (1.03 g,5 mmol) 和20 mL 二氯甲烷,室温下搅拌,TLC (V (石油醚) : V (乙酸乙酯) = 4 : 1) 监测至反应终点。柱层析 (V (石油醚) : V (乙酸乙酯) =10 : 1)纯化 ,干燥后即得目标化合物7。

化合物7 的结构均经1H NMR、13C NMR 和HRMS 的验证,相关数据如下。

(E)-2-甲基苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基)肟 (7a):白色固体,收率54%,m.p. 114.6~116.4 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ: 8.80 (s, 1H), 7.91 (d, J = 7.7 Hz, 1H),7.83 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.44~7.38 (m, 3H), 7.34 (t, J =7.3 Hz, 1H), 7.30~7.26 (m, 2H), 7.23 (s, 1H), 4.30 (s, 3H),2.54 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ: 157.55, 156.17,150.11, 138.41, 132.42, 131.70, 131.47, 131.17, 128.79,128.53, 128.25, 128.18, 126.49, 125.60, 107.74, 39.77,20.07。HRMS:C19H17N3O2[M + H]+,计算值 320.139 9,测试值320.139 4。

(E)-3-甲基苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基)肟 (7b):白色固体,收率80%,m.p. 128.8~130.1 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ : 8.50 (s, 1H), 7.82 (d, J = 7.6 Hz, 2H),7.67 (s, 1H), 7.54 (d, J = 7.1 Hz, 1H), 7.43 (t, J = 7.4 Hz, 2H),7.36~7.31 (m, 3H), 7.21 (s, 1H), 4.29 (s, 3H), 2.41 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 157.53, 157.28, 150.12,138.94, 132.92, 132.41, 131.45, 129.76, 128.90, 128.79,128.66, 128.18, 126.14, 125.60, 107.75, 39.77, 21.24。HRMS:C19H17N3O2[M + H]+,计算值320.139 9,测试值320.139 5。

(E)-4-甲基苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基)肟 (7c):白色固体,收率58%,m.p. 143.6~145.9 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ : 8.50 (s, 1H), 7.82 (d, J = 7.6 Hz, 2H),7.69 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 7.42 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 7.34 (t, J =7.2 Hz, 1H), 7.26 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 7.20 (s, 1H), 4.29 (s,3H), 2.41 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 157.57,157.12, 150.09, 142.70, 132.42, 131.50, 129.78, 128.78,128.54, 128.17, 127.06, 125.60, 107.72, 39.76, 21.68。HRMS:C19H17N3O2[M + H]+,计算值320.139 9,测试值320.139 4。

(E)-2-氟苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟(7d):白色固体,收率90%,m.p. 145.9~147.5 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ : 8.83 (s, 1H), 8.11~8.08 (m, 1H),7.83~7.82 (m, 2H), 7.53~7.48 (m, 1H), 7.43 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.34 (t,J = 7.4 Hz, 1H), 7.24 (d, J = 5.5 Hz, 2H), 7.18~7.14 (m, 1H),4.30 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 161.76 (d,1J =254.6 Hz), 157.34, 150.84 (d,3J = 5.2 Hz), 150.17, 133.87 (d,3J = 8.6 Hz), 132.33, 131.20, 128.81, 128.22, 127.86 (d,4J =1.7 Hz), 125.60, 124.79 (d,4J = 3.6 Hz), 117.90 (d,2J = 20.8 Hz),116.14 (d,2J = 20.8 Hz), 107.90, 39.81。HRMS:C18H14FN3O2[M + H]+,计算值324.114 8,测试值324.115 0。

(E)-3-氟苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟(7e):白色固体,收率81%,m.p. 127.2~129.0 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ : 8.52 (s, 1H), 7.82 (d, J = 7.5 Hz, 2H),7.58~7.54 (m, 2H), 7.47~7.33 (m, 4H), 7.22 (d, J = 10.7 Hz,2H), 4.30 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 162.95 (d,1J = 248.0 Hz), 157.25, 155.93 (d,4J = 2.8 Hz), 150.16, 132.34,132.02 (d,3J = 7.9 Hz), 131.18, 130.70 (d,3J = 8.1 Hz), 128.80,128.23, 125.60, 124.65 (d,4J = 3.0 Hz), 119.08 (d,2J = 21.5 Hz),114.81 (d,2J = 23.0 Hz), 107.82, 39.78。HRMS:C18H14FN3O2[M + H]+,计算值324.114 8,测试值324.115 0。

(E)-4-氟苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟(7f):白色固体,收率72%,m.p. 136.1~137.6 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ : 8.52 (s, 1H), 7.83~7.80 (m, 4H), 7.43(t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.34 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.21 (s, 1H), 7.16(t, J = 8.6 Hz, 2H), 4.29 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz,CDCl3), δ : 165.02 (d,1J = 253.6 Hz), 157.44, 155.89, 150.13,132.34, 131.29, 130.66 (d,3J = 8.9 Hz), 128.81, 128.23,126.13, 125.59, 116.40 (d,2J = 22.2Hz), 107.77, 39.81。HRMS:C18H14FN3O2[M + H]+,计算值324.114 8,测试值324.113 6。

(E)-2-氯苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟(7g):白色固体,收率51%,m.p. 154.2~154.7 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ : 8.48 (s, 1H), 7.82 (d, J = 8.6 Hz, 3H),7.66 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.48 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.44~7.38(m, 3H), 7.34 (t, J = 7.3 Hz, 1H), 7.21 (s, 1H), 4.29 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 157.23, 155.73, 150.15,135.24, 132.31, 132.00, 131.64, 131.13, 130.29, 128.79,128.22, 128.15, 126.74, 125.59, 107.82, 39.79。HRMS:C18H14ClN3O2[M + H]+,计算值340.085 3,测试值340.084 3。

(E)-3-氯苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟(7h):白色固体,收率92%,m.p. 135.4~137.2 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ : 8.97 (s, 1H), 8.15 (d, J = 7.8 Hz, 1H),7.82 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.43 (q, J = 7.9 Hz, 4H), 7.34 (s, 2H),7.24 (s, 1H), 4.29 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ : 157.31, 154.06, 150.16, 135.27, 132.96, 132.34, 131.17,130.13, 128.79, 128.48, 128.21, 127.86, 127.36, 125.61,107.94, 39.79。HRMS:C18H14ClN3O2[M + H]+,计算值340.085 3,测试值340.084 5。

(E)-4-氯苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟(7i):白色固体,收率51%,m.p. 156.2~167.5 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ : 8.51 (s, 1H), 7.81 (d, J = 7.6 Hz, 2H),7.74 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.46~7.33 (m, 5H), 7.21 (s, 1H), 4.29(s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 157.33, 155.90,150.14, 138.23, 132.33, 131.22, 129.70, 129.43, 128.80,128.37, 128.23, 125.59, 107.79, 39.79。HRMS:C18H14ClN3O2[M + H]+,计算值340.085 3,测试值340.084 8。

(E)-2-溴苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟(7j):白色固体,收率79%,m.p. 129.6~130.7 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ : 8.94 (s, 1H), 8.14 (d, J = 7.6 Hz, 1H),7.83 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.64 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.44~7.32(m, 5H), 7.25 (s, 1H), 4.29 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz,CDCl3), δ : 157.32, 156.35, 150.16, 133.40, 133.15, 132.32,131.15, 129.46, 128.87, 128.81, 128.22, 127.95, 125.61,125.13, 107.96, 39.81。HRMS:C18H14BrN3O2[M + H]+,计算值384.034 8,测试值384.033 8。

(E)-3-溴苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟(7k):白色固体, 收率 47%,m.p. 154.4~156.1 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ : 8.49 (s, 1H), 8.00 (s, 1H), 7.82 (d, J =7.5 Hz, 2H), 7.71 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.64 (d, J = 7.9 Hz, 1H),7.43 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 7.35 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.21 (s, 1H),4.30 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 157.26,155.64, 150.17, 134.94, 132.32, 131.87, 131.14, 131.06,130.54, 128.81, 128.24, 127.21, 125.60, 123.21, 107.84,39.80。HRMS:C18H14BrN3O2[M + H]+,计算值 384.034 8,测试值384.033 3。

(E)-4-溴苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟(7l):白色固体,收率50%,m.p. 149.8~151.3 ℃。1H NMR(500 MHz, CDCl3), δ : 8.49 (s, 1H), 7.81 (d, J = 7.7 Hz, 2H),7.67 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 7.61 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.43 (t, J =7.5 Hz, 2H), 7.34 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.20 (s, 1H), 4.29 (s,3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 157.31, 156.01,150.15, 132.40, 132.33, 131.21, 129.85, 128.81, 128.23,126.69, 125.59, 107.80, 39.80。HRMS:C18H14BrN3O2[M +H]+,计算值384.034 8,测试值384.033 1。

(E)-4-叔丁基苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟 (7m):白色固体,收率77%,m.p. 148.0~149.7 ℃。1H NMR (500 MHz, CDCl3), δ : 8.52 (s, 1H), 7.82 (d, J = 7.6 Hz,2H), 7.73 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 7.48 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 7.42 (t,J = 7.4 Hz, 2H), 7.34 (t, J = 7.3 Hz, 1H), 7.21 (s, 1H), 4.29 (s,3H), 1.35 (s, 9H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 157.58, 157.04,155.79, 150.09, 132.42, 131.52, 128.79, 128.42, 128.17,127.00, 126.04, 125.60, 107.73, 39.78, 35.13, 31.14。HRMS:C22H23N3O2[M + H]+,计算值362.186 9,测试值362.186 6。

(E)-4-三氟甲氧基苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟 (7n):白色结晶,收率58%,m.p. 124.7~126.3 ℃。1H NMR (500 MHz, CDCl3), δ : 8.54 (s, 1H), 7.89~7.78 (m,4H), 7.43 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.38~7.28 (m, 3H), 7.21 (s, 1H),4.30 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 157.28,155.55, 151.76, 150.13, 132.32, 131.17, 130.16, 128.81,128.41, 128.24, 125.58, 121.17, 120.36 (q,1J = 259.6 Hz),107.80, 39.79。HRMS:C19H14F3N3O3[M + H]+,计算值390.106 6,测试值390.105 8。

(E)-4-三氟甲基苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟 (7o):白色固体,收率79%,m.p. 134.4~135.6 ℃。1H NMR (500 MHz, CDCl3), δ : 8.57 (s, 1H), 7.92 (d, J =8.1 Hz, 2H), 7.81 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 7.72 (d, J = 8.2 Hz, 2H),7.42 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.34 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.21 (s, 1H),4.29 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 157.17,155.59, 150.18, 133.52 (q,2J = 32.8 Hz), 133.31, 132.28,131.03, 128.82, 128.77, 128.27, 126.02 (q,4J = 3.7 Hz),125.59, 123.64 (q,1J = 272.5 Hz), 107.87, 39.81。HRMS:C19H14F3N3O2[M + H]+,计算值374.111 6,测试值374.111 1。

(E)-3,5-二 (三氟甲基) 苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟 (7p):白色固体,收率80%,m.p. 116.4~118.4 ℃。1H NMR (500 MHz, CDCl3), δ : 8.62 (s, 1H), 8.25(s, 2H), 8.02 (s, 1H), 7.82 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.43 (t, J = 7.6 Hz,2H), 7.35 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.31 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 156.88, 154.15, 150.20, 132.72(q,2J = 34.1 Hz), 132.21, 132.14, 130.71, 128.83, 128.33,128.25 (q,4J = 2.8 Hz), 125.57, 125.19 (q,4J = 3.4 Hz), 122.83(q,1J = 273.0 Hz), 107.93, 39.80。HRMS:C20H13F6N3O2[M + H]+,计算值442.099 0,测试值442.098 1。

(E)-2-氯-6-氟苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基) 肟 (7q):白色固体,收率42%,m.p. 137.1~137.7 ℃。1H NMR (500 MHz, CDCl3), δ : 8.86 (s, 1H), 7.83 (d, J =7.7 Hz, 2H), 7.44~7.31 (m, 5H), 7.26 (s, 1H), 7.16 (t, J =9.0 Hz, 1H), 4.30 (s, 3H)。13C NMR (125 MHz, CDCl3), δ : 161.42(d,1J = 261.5 Hz), 157.04, 151.32, 150.16, 135.87, 132.80 (d,3J = 10.0 Hz), 132.34, 131.07, 128.79, 128.21, 126.14 (d,4J =3.5 Hz), 125.61, 115.40 (d,2J = 21.9 Hz), 107.93, 39.80。HRMS:C18H13ClFN3O2[M + H]+,计算值358.075 9,测试值358.075 4。

为进一步确定化合物的结构,选取化合物7q进行了X 射线单晶衍射分析,晶体学数据已保存于剑桥晶体学数据中心,保存号为CCDC 2025649。将7q 溶解于乙酸乙酯中,配制成适当浓度的溶液,静置,缓慢挥发溶剂,析出无色透明的符合单晶衍射要求的晶体,用于X 射线衍射分析。结果表明其为E 构型。晶体结构见图1。

1.3 生物活性测试

采用菌丝生长速率法[16]测定目标化合物对4 种植物病原菌的抑制活性。供试菌种分别为苹果树腐烂病菌Valsa mali、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum 和小麦全蚀病菌Gaeumannomyces gramini,由西北农林科技大学无公害农药研究服务中心提供。试验药剂为目标化合物7a~7q、先导化合物L1 和肟类商品化对照药剂肟菌酯。

选取50 μg/mL 时抑制率大于80%的目标化合物测定其EC50值。根据上述方法,采用等倍稀释,分别测试质量浓度为50、25、12.5、6.25、3.13 和1.56 μg/mL 时的抑制率,然后用软件SPSS计算EC50值和95%置信限。

2 结果与讨论

2.1 目标化合物的合成

在合成目标化合物时,首先以取代苯甲醛 (1)与盐酸羟胺为原料,经缩合反应制备取代苯甲醛肟 (2);再以苯乙酮 (3) 和草酸二乙酯为原料,经Claisen 酯缩合反应,生成β-酮酸酯 (4),再与甲基肼经过Knorr 反应,生成化合物1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯 (5)。本研究将两步反应采取一锅法进行,操作简单,并且整个反应过程在常温下即可顺利地进行,条件较为温和。化合物5 经水解、酸化生成1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-甲酸 (6),然后,再与化合物2 反应,生成目标化合物7。

β-酮酸酯与甲基肼反应,可以生成中间体5 或者1-甲基-5-苯基-1H-吡唑-3-甲酸乙酯,化合物7q 的结构经单晶衍射确证,表明化合物5 为1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯,同时证明目标化合物的构型为E 式。

2.2 化合物的波谱分析

以目标化合物7a (图式4) 的核磁氢谱与核磁碳谱为例进行说明。在核磁氢谱中,化学位移值(δ)在8.80 处的吸收峰为亚胺碳上的质子,与吡唑环相连的苯环上5 个质子的吸收峰为δ 7.83 处的双峰、7.44~7.38 处多重峰中的2 个质子和7.34 处的三重峰,7.91 处的双峰、7.44~7.38 处多重峰中的1 个质子和7.30~7.26 处的多重峰为另一苯环上的 4 个质子,吡唑环上 1 个质子在 δ 7.23,δ 4.30处的单峰为吡唑环上甲基质子的吸收峰,苯环上甲基质子δ 为2.54。在核磁碳谱中,δ 157.55 处的吸收峰为羰基碳的信号峰,δ 156.17 处的吸收峰为亚胺碳的信号峰,吡唑环上无取代基的碳吸收峰在 107.74,在 δ 39.77 和 20.07 处的峰分别为吡唑环上和苯环上甲基碳的吸收峰。

2.3 抑菌活性

目标化合物在50 μg/mL 下对供试4 种植物病原菌的抑制活性结果列于表1,以先导化合物L1 和肟类商品化杀菌剂肟菌酯为对照。从表中数据可以看出,所合成的17 个目标化合物对测试的4 种植物病原菌均表现出一定的抑制活性。对小麦全蚀病菌,先导化合物L1 的活性优异,在引入肟酯结构后活性有所下降,只有7c 和7m 的活性较好,抑制率分别为79%和70%,优于肟菌酯,但不如L1。对于油菜菌核病菌,化合物7j 和7q 的抑制率分别为79%和77%,与L1 和肟菌酯的活性相当。对于番茄灰霉病菌,化合物7h、7j 和7q 的活性较好,抑制率分别为79%、83% 和87%,优于L1 和肟菌酯。初步构效关系分析表明,当取代基R 为供电子基时,对位取代的活性要优于间位取代的活性,优于邻位取代的活性(7c > 7b > 7a);当取代基 R 为吸电子基时,构效关系不显著;当取代基R 为氟或溴时,邻位取代的活性相对较好;双取代的活性要优于单取代的活性 (7p > 7o, 7q > 7d~7i)。化合物 7c、7j 和7q 整体活性较好,对测试的4 种植物病原菌表现出中等至较好的抑制水平。

选取在50 μg/mL 下抑制率大于80%的化合物进行了EC50值的测试。结果 (表2) 表明,目标化合物7j 和7q 对番茄灰霉病菌的抑制活性较好,EC50值分别为 11.82 和 7.04 μg/mL,优于先导化合物 L1 (23.58 μg/mL) 和肟菌酯 (19.79 μg/mL)。

表1 目标化合物 7a~7q 在 50 μg/mL 下离体抑菌活性Table 1 Antifungal activities in vitro of target compounds 7a-7q at 50 μg/mL

表2 目标化合物7j 和7q 对番茄灰霉病菌的EC50 值Table 2 EC50 values of target compounds 7j and 7q against Botrytis cinerea

3 结论

本文结合本课题组前期研究,合成了17 个未见文献报道的新型含肟酯结构的吡唑衍生物,并对其抑菌活性及构效关系进行了研究。抑菌活性结果表明,目标化合物对所测试的4 种植物病原菌均表现出一定的抑制活性,尤其对番茄灰霉病菌活性较好,化合物7j 和7q 的EC50值分别为11.82和7.04 μg/mL,优于先导化合物L1 和肟菌酯。化合物7j 和7q 具有活性较高、结构简单、易于合成等优点,可以作为先导化合物进一步优化研究。

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