含苯乙酮结构片段的吩嗪-1-羧酸酯类衍生物的合成及生物活性

高亚强, 马俊豪, 游 江, 周 蒲, 张列雄, 徐志红*,,2

(1. 长江大学 农学院，湖北 荆州 434025；2. 长江大学 农药研究所，湖北 荆州 434025)

吩嗪-1-羧酸 (申嗪霉素，phenazine-1-carboxylic acid, PCA) 是一种广谱高效的新型微生物源农药，对多种植物病原菌具有较强的抑菌活性[1-3]。随着吩嗪-1-羧酸的广泛应用，对其结构修饰的研究也愈加深入。本课题组前期研究表明，吩嗪-1-羧酸与羟基苯甲酸酯进行酯化衍生后，部分衍生物在50 mg/L 下对水稻纹枯病菌的抑率达100%，优于对照药剂吩嗪-1-羧酸 (86.2%)[4]。李斌等[5]用各种烷基醇对吩嗪-1-羧酸进行酯化，合成了一系列吩嗪羧酸酯类化合物，在25 mg/L 时该系列衍生物对水稻稻瘟病菌具有很强的抑制活性。朱祥等[6]合成了一系列新型吩嗪-1-羧酸二酰胺衍生物，不仅具有良好的离体杀菌活性，而且部分化合物对稗草和油菜具有一定的除草活性。

苯乙酮 (acetophenone) 是一种广泛存在于植物中的天然产物，苯乙酮及其衍生物由于具有优异的抗真菌[7-8]、杀虫[9-10]、杀螨[11-12]等活性，近年来已成为绿色药物研究的热点之一。王景景[13]分别以邻、间、对酚羟基苯乙酮为原料，经重排、醚化、酯化等反应，合成了一系列含有烯丙基的苯乙酮类衍生物，在100 mg/L 时部分衍生物对马铃薯干腐病菌的抑制率与多菌灵接近。王新华[14]从红蓼种子中分离出了4-羟基苯乙酮，具有一定的杀螨活性，其对朱砂叶螨的LC50值为1.30 mg/mL。

鉴于此，本研究将苯乙酮结构片段引入吩嗪-1-羧酸分子中，设计合成22 个新的含苯乙酮结构片段的吩嗪-1-羧酸酯类衍生物，并评价它们的杀菌、杀螨活性。目标化合物的合成路线如图式1所示。

1 材料与方法

1.1 仪器与药剂

Bruker Avance DPX400 型核磁共振仪 (以TMS 作内标物，CDCl3作溶剂，德国-瑞士布鲁克光谱公司)；WRR 熔点测定仪 (上海精密科学仪器有限公司)；Thermo scientific Q-Exactive 型高分辨质谱仪 (ESI-MS，赛默飞世尔科技 (中国) 有限公司)。

所有化学药品均为市售国产分析纯试剂。95%申嗪霉素 (phenazine-1-carboxylic acid, PCA)原药，上海农乐生物制品股份有限公司提供；97%伊维菌素(ivermectin)原药，上海易恩化学技术有限公司提供。

1.2 供试真菌及螨源

水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum、辣椒疫霉Phytophthora capsici、番茄早疫病菌Altemaria solani、小麦赤霉病菌Fusarium graminearum和小麦茎基腐病菌Fusarium psedograminearum，由长江大学农学院植物病理实验室提供。

朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus为龄期一致、行动活泼的雌成螨，由长江大学昆虫研究所提供。

1.3 化合物的合成

1.3.1 吩嗪-1-甲酰氯 (2) 的合成 参考文献[15]的方法合成，得到淡黄色固体 (2)，直接投入下一步反应。

1.3.2 目标化合物吩嗪-1-羧酸-(取代乙酰基) 苯酯(3a～3c) 的合成通法 向250 mL 圆底烧瓶中加入2.02 g 取代羟基苯乙酮 (14.84 mmol) 和6.26 g 三乙胺 (61.85 mmol)，加入50 mL 二氯甲烷溶解，冰水浴冷却至0～5 ℃。将化合物2 用70 mL 二氯甲烷溶解后，通过恒压滴定漏斗缓慢滴加到取代羟基苯乙酮反应体系中。0～5 ℃反应2 h，撤去冰浴继续在室温下反应2 h，薄层色谱 (TLC，V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=2 : 1) 监测至反应完毕。将反应液用200 mL 水洗涤3 次，有机相用无水硫酸钠干燥30 min。减压浓缩至干，通过柱层析 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=3 : 1) 分离纯化，烘干后得产物(3a～3c)，收率82%～90%。

1.3.3 2-溴-1-(取代苯基) 乙酮 (5) 的合成 参考文献[16]的方法进行，略有改进。向250 mL 圆底烧瓶中加入取代苯乙酮 (37.27 mmol)和120 mLV(氯仿) :V(乙酸乙酯)=1 : 1 的混合溶剂，待固体溶解后，在室温、搅拌下缓慢加入16.65 g 溴化铜(74.55 mmol)。加热回流12 h，TLC(V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=15 : 1) 监测至反应完毕。将反应液冷却至室温，过滤，固体用乙酸乙酯洗涤3 次，滤液减压浓缩至干，烘干后可直接投入下一步使用，收率72%～93% (文献值[17]：收率40%～94%)。

1.3.4 目标化合物吩嗪-1-羧酸-(取代苯甲酰) 甲酯(6a～6s) 的合成通法 参考文献[18]的方法进行，略有改进。向100 mL 圆底烧瓶中依次加入1.00 g吩嗪-1-羧酸 (1) (4.46 mmol)、中间体5 (6.69 mmol)和1.23 g 碳酸钾 (8.92 mmol)，加入24 mLN,N-二甲基甲酰胺 (DMF) 溶解，室温 (25～30 ℃) 下搅拌5 h，TLC(V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=1 : 1) 监测至反应完毕。将反应液倒入冰水中，有黄色沉淀产生，搅拌10 min 后抽滤，滤饼通过柱层析 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)= 2 : 1) 分离纯化，烘干后得产物 (6a～6s)，收率69%～88%。

3a: 吩嗪-1-羧酸-(2-乙酰基) 苯酯. 淡黄色固体，收率82%, m.p.135.4～138.3 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.59 (dd,J= 6.8, 1.2 Hz, 1H), 8.43 (dd,J= 8.8, 1.2 Hz, 1H),8.28 (dt,J= 7.2, 2.4 Hz, 1H), 8.25 – 8.18 (m, 1H), 7.93 (dd,J= 8.8, 7.2 Hz, 1H), 7.90 – 7.86 (m, 1H), 7.83 (dt,J= 8.8, 3.2 Hz,2H), 7.63 (td,J= 8.0, 1.6 Hz, 1H), 7.52 – 7.47 (m, 1H), 7.38(td,J= 7.6, 1.2 Hz, 1H), 2.63 (s, 3H).13C NMR (101 MHz,CDCl3),δ: 197.88, 164.67, 149.19, 143.61, 143.31, 142.60,140.95, 133.92, 133.38, 132.95, 131.27, 131.15, 130.98,130.34, 130.23, 130.12, 129.43, 129.13, 126.20, 124.04, 29.61.HRMS, 计算值 C21H14N2O3([M+H]+): 343.107 7, 实测值343.107 4.

3b: 吩嗪-1-羧酸-(3-乙酰基) 苯酯. 淡黄色固体，收率85%, m.p.132.0～134.7 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.49 – 8.42 (m, 2H), 8.35 – 8.29 (m, 1H), 8.29 – 8.22 (m, 1H),8.03 (s, 1H), 7.95 – 7.85 (m, 4H), 7.66 (d,J= 8.0 Hz, 1H),7.59 (t,J= 7.6 Hz, 1H), 2.66 (s, 3H).13C NMR (101 MHz,CDCl3),δ: 196.97, 164.89, 151.34, 143.73, 143.45, 142.67,141.08, 138.64, 134.21, 132.60, 131.35, 131.18, 130.35,130.32, 129.74, 129.51, 128.94, 126.69, 125.95, 121.73, 26.72.HRMS, 计算值 C21H14N2O3([M+H]+): 343.107 7, 实测值343.107 4.

3c: 吩嗪-1-羧酸-(4-乙酰基) 苯酯. 淡黄色固体，收率90%, m.p.153.2～155.0 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.49 – 8.43 (m, 2H), 8.34 – 8.29 (m, 1H), 8.28 – 8.24 (m, 1H),8.12 (s, 1H), 8.10 (s, 1H), 7.95 – 7.87 (m, 3H), 7.55 (s, 1H),7.53 (s, 1H), 2.65 (s, 3H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ:196.86, 164.47, 154.81, 143.75, 143.47, 142.67, 141.09,134.92, 134.34, 132.75, 131.40, 131.22, 130.35, 130.20,130.04, 129.54, 128.94, 122.02, 26.63. HRMS, 计算值C21H14N2O3([M+H]+): 343.107 7, 实测值 343.107 4.

6a: 吩嗪-1-羧酸-(苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率88%,m.p.141.7～144.5 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 8.51 (d,J= 6.8 Hz, 1H), 8.41 (d,J= 7.6 Hz, 1H), 8.31 (dd,J= 7.2,2.8 Hz, 1H), 8.22 (dd,J= 7.2, 3.2 Hz, 1H), 8.01 (d,J= 7.2 Hz,2H), 7.92 – 7.82 (m, 3H), 7.61 (t,J= 7.2 Hz, 1H), 7.50 (t,J=7.6 Hz, 2H), 5.77 (s, 2H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ:192.08, 165.62, 143.66, 143.30, 142.68, 140.98, 134.23,133.89, 133.78, 133.03, 131.13, 130.92, 130.39, 130.33,129.44, 129.09, 128.85, 127.82, 66.73. HRMS, 计算值C21H14N2O3([M+H]+): 343.107 7, 实测值 343.107 5.

6b: 吩嗪-1-羧酸-(2-甲基苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率83%, m.p.135.6～138.1 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.47 (dd,J= 6.8, 1.2 Hz, 1H), 8.39 (dd,J= 8.8, 1.2 Hz, 1H),8.33 – 8.28 (m, 1H), 8.24 – 8.19 (m, 1H), 7.90 – 7.82 (m, 3H),7.75 (d,J= 7.2 Hz, 1H), 7.41 (t,J= 7.2 Hz, 1H), 7.29 (t,J=7.2 Hz, 2H), 5.60 (s, 2H), 2.56 (s, 3H).13C NMR (101 MHz,CDCl3),δ: 195.60, 165.56, 143.62, 143.24, 142.63, 140.94,139.08, 134.28, 133.75, 133.03, 132.18, 132.14, 131.12,130.91, 130.31, 130.27, 129.40, 129.06, 128.14, 125.74, 67.93,21.16. HRMS, 计算值C22H16N2O3([M+H]+): 357.123 4, 实测值 357.123 3.

6c: 吩嗪-1-羧酸-(3-甲基苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率86%, m.p.131.0～133.3 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.52 (dd,J= 6.8, 1.2 Hz, 1H), 8.41 (dd,J= 8.8, 1.2 Hz, 1H),8.35 – 8.30 (m, 1H), 8.23 (dt,J= 8.0, 2.4 Hz, 1H), 7.90 (dd,J= 8.8, 6.8 Hz, 1H), 7.88 – 7.83 (m, 2H), 7.81 (d,J= 7.6 Hz,2H), 7.45 – 7.36 (m, 2H), 5.76 (s, 2H), 2.42 (s, 3H).13C NMR(101 MHz, CDCl3),δ: 192.24, 165.66, 143.69, 143.31, 142.69,141.00, 138.76, 134.70, 134.24, 133.78, 133.07, 131.16,130.94, 130.43, 130.37, 129.45, 129.13, 128.73, 128.33,125.00, 66.78, 21.34. HRMS,计算值 C22H16N2O3([M+H]+):357.123 4, 实测值 357.123 4.

6d: 吩嗪-1-羧酸-(4-甲基苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率87%, m.p.181.9～185.2 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.52 (d,J= 6.8 Hz, 1H), 8.40 (d,J= 8.4 Hz, 1H), 8.34 – 8.28(m, 1H), 8.25 – 8.19 (m, 1H), 7.93 – 7.82 (m, 5H), 7.29 (d,J=7.6 Hz, 2H), 5.75 (s, 2H), 2.41 (s, 3H).13C NMR (101 MHz,CDCl3),δ: 191.64, 165.65, 144.86, 143.65, 143.27, 142.67,140.98, 133.73, 133.05, 131.70, 131.13, 130.91, 130.43,130.35, 129.51, 129.42, 129.12, 127.90, 66.66, 21.73. HRMS,计算值 C22H16N2O3([M+H]+): 357.123 4, 实测值 357.123 1.

6e: 吩嗪-1-羧酸-(2-甲氧基苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率80%, m.p.147.5～150.3 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.53 (dd,J= 6.8, 1.2 Hz, 1H), 8.43 (dd,J= 8.8, 1.2 Hz, 1H),8.36 – 8.32 (m, 1H), 8.28 – 8.23 (m, 1H), 8.02 (dd,J= 7.6, 1.6 Hz,1H), 7.94 – 7.84 (m, 3H), 7.55 (ddd,J= 8.8, 7.2, 1.6 Hz, 1H),7.10 – 7.01 (m, 2H), 5.69 (s, 2H), 4.00 (s, 3H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ: 192.87, 165.83, 159.63, 143.80, 143.05,142.51, 141.15, 135.00, 133.33, 132.94, 131.27, 131.13,131.06, 130.92, 130.49, 129.41, 129.32, 124.42, 121.10,111.57, 70.73, 55.68. HRMS, 计算值 C22H16N2O4([M+H]+):373.118 3, 实测值 373.118 1.

6f: 吩嗪-1-羧酸-(3-甲氧基苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率82%, m.p.136.4～138.8 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.52 (dd,J= 6.8, 1.2 Hz, 1H), 8.43 (dd,J= 8.8, 1.2 Hz, 1H),8.32 (dt,J= 7.2, 2.4 Hz, 1H), 8.24 (dq,J= 7.6, 2.4 Hz, 1H),7.93 – 7.84 (m, 3H), 7.59 (d,J= 7.6 Hz, 1H), 7.55 – 7.53 (m,1H), 7.42 (t,J= 8.0 Hz, 1H), 7.17 (dd,J= 8.0, 2.4 Hz, 1H),5.76 (s, 2H), 3.86 (s, 3H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ:191.97, 165.65, 159.99, 143.74, 143.23, 142.61, 141.04,135.56, 133.72, 133.03, 131.22, 130.97, 130.50, 130.40,129.89, 129.41, 129.18, 120.48, 120.29, 112.13, 66.83, 55.46.HRMS, 计算值 C22H16N2O4([M+H]+): 373.118 3, 实测值373.118 1.

6g: 吩嗪-1-羧酸-(4-甲氧基苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率83%, m.p.202.3～204.7 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.54 (dd,J= 6.8, 1.2 Hz, 1H), 8.47 (dd,J= 8.8, 1.2 Hz, 1H),8.34 (dt,J= 8.0, 2.4 Hz, 1H), 8.31 – 8.27 (m, 1H), 8.04 – 7.99(m, 2H), 7.95 – 7.87 (m, 3H), 7.01 – 6.97 (m, 2H), 5.74 (s,2H), 3.89 (s, 3H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ: 190.54,165.67, 164.11, 143.82, 142.81, 142.21, 141.12, 133.37,133.13, 131.48, 131.05, 130.64, 130.44, 130.21, 129.48,129.16, 127.35, 114.12, 66.57, 55.54. HRMS, 计算值C22H16N2O4([M+H]+): 373.118 3, 实测值 373.118 2.

6h: 吩嗪-1-羧酸-(2-氟苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率86%,m.p.143.8～146.5 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 8.52 (d,J= 6.4 Hz, 1H), 8.41 (d,J= 8.8 Hz, 1H), 8.32 (dd,J= 7.2, 3.2 Hz, 1H), 8.25 – 8.19 (m, 1H), 8.03 (t,J= 6.8 Hz,1H), 7.92 – 7.82 (m, 3H), 7.58 (q,J= 6.0 Hz, 1H), 7.29 (d,J=7.6 Hz, 1H), 7.19 (dd,J= 10.8, 8.8 Hz, 1H), 5.66 (d,J= 3.6 Hz,2H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ: 190.36 (d,J= 5.1 Hz),165.58, 162.44 (d,JC-F= 255.5 Hz), 143.73, 143.32, 142.71,141.04, 135.77, 135.67, 133.44, 131.19, 130.97, 130.83,130.80, 130.43, 129.46, 129.15, 124.91 (d,J= 3.0 Hz), 122.42(d,J= 15.2 Hz), 116.61 (d,J= 23.2 Hz), 69.81 (d,J= 15.2 Hz).HRMS, 计算值 C21H13FN2O3([M+H]+): 361.098 3, 实测值361.098 1.

6i: 吩嗪-1-羧酸-(3-氟苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率87%, m.p.132.6～135.7 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.49 (d,J= 6.0 Hz, 1H), 8.40 (d,J= 8.8 Hz, 1H), 8.33 – 8.28(m, 1H), 8.24 – 8.19 (m, 1H), 7.91 – 7.83 (m, 3H), 7.77 (d,J=7.6 Hz, 1H), 7.70 (d,J= 8.8 Hz, 1H), 7.45 (td,J= 8.0, 5.6 Hz,1H), 7.29 (td,J= 8.4, 7.6, 2.4 Hz, 1H), 5.74 (s, 2H).13C NMR(101 MHz, CDCl3),δ: 190.96 (d,J= 3.0 Hz), 165.44, 162.68(d,JC-F= 249.5 Hz), 143.53, 143.18, 142.54, 140.83, 136.01(d,J= 6.1 Hz), 133.82, 133.01, 131.09, 130.91, 130.53 (d,J=7.1 Hz), 130.19, 130.06, 129.35, 128.98, 123.47 (d,J= 3.0 Hz),120.89 (d,J= 21.2 Hz), 114.57 (d,J= 22.2 Hz), 66.63. HRMS,计算值 C21H13FN2O3([M+H]+): 361.098 3, 实测值 361.098 0.

6j: 吩嗪-1-羧酸-(4-氟苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率87%, m.p.139.6～142.5 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.49 (d,J= 6.8 Hz, 1H), 8.40 (d,J= 8.8 Hz, 1H), 8.29 (dd,J=7.2, 2.8 Hz, 1H), 8.21 (dd,J= 7.2, 2.8 Hz, 1H), 8.04 (dd,J=8.8, 5.2 Hz, 2H), 7.91 – 7.82 (m, 3H), 7.16 (t,J= 8.4 Hz, 2H),5.72 (s, 2H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ: 190.59, 166.03(d,JC-F= 257.6 Hz), 165.56, 143.61, 143.27, 142.64, 140.91,133.84, 133.01, 131.12, 130.95, 130.66, 130.62, 130.48,130.41 (d,J= 34.3 Hz), 129.43, 129.03, 116.06 (d,J=22.2 Hz), 66.52. HRMS, 计算值C21H13FN2O3([M+H]+):361.098 3, 实测值 361.098 3.

6k: 吩嗪-1-羧酸-(2-氯苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率82%, m.p.127.9～129.7 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.39 (ddd,J= 10.4, 8.0, 1.2 Hz, 2H), 8.32 – 8.27 (m, 1H),8.22 – 8.17 (m, 1H), 7.88 – 7.81 (m, 3H), 7.74 – 7.70 (m, 1H),7.45 – 7.38 (m, 2H), 7.34 (ddd,J= 8.4, 6.4, 2.4 Hz, 1H), 5.62(s, 2H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ: 195.17, 165.37,143.61, 143.23, 142.59, 140.91, 135.73, 133.88, 133.03,132.80, 131.58, 131.14, 130.94, 130.50, 130.29, 130.09,129.96, 129.38, 128.99, 127.09, 68.92. HRMS, 计算值C21H13ClN2O3([M+H]+): 377.068 7, 实测值377.068 5.

6l: 吩嗪-1-羧酸-(3-氯苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率82%, m.p.124.3～127.2 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.46 (dd,J= 6.8, 1.2 Hz, 1H), 8.38 (dd,J= 8.8, 1.2 Hz, 1H),8.27 (dt,J= 6.4, 2.8 Hz, 1H), 8.21 – 8.16 (m, 1H), 7.94 (t,J=1.6 Hz, 1H), 7.89 – 7.80 (m, 4H), 7.55 – 7.50 (m, 1H), 7.38 (t,J= 8.0 Hz, 1H), 5.70 (s, 2H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ:190.99, 165.45, 143.56, 143.21, 142.56, 140.85, 135.57,135.11, 133.85, 133.73, 133.03, 131.12, 130.93, 130.23,130.12, 130.06, 129.38, 129.00, 127.86, 125.81, 66.59. HRMS,计算值 C21H13ClN2O3([M+H]+): 377.068 7, 实测值377.068 5.

6m: 吩嗪-1-羧酸-(4-氯苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率83%, m.p.151.5～153.9 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.51 (dd,J= 6.8, 1.2 Hz, 1H), 8.43 (dd,J= 8.8, 1.2 Hz, 1H),8.31 (dt,J= 7.2, 2.4 Hz, 1H), 8.25 (dt,J= 7.2, 2.4 Hz, 1H),7.98 (d,J= 8.4 Hz, 2H), 7.94 – 7.86 (m, 3H), 7.50 (d,J=8.4 Hz, 2H), 5.73 (s, 2H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ:191.06, 165.57, 143.65, 143.31, 142.67, 140.95, 140.39,133.93, 133.11, 132.50, 131.19, 131.01, 130.29, 130.15,129.46, 129.26, 129.22, 129.07, 66.59. HRMS,计算值C21H13ClN2O3([M+H]+): 377.068 7, 实测值377.068 3.

6n: 吩嗪-1-羧酸-(2-溴苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率81%, m.p.137.7～139.7 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.41 – 8.36 (m, 2H), 8.32 – 8.27 (m, 1H), 8.22 – 8.17 (m, 1H),7.85 (td,J= 7.2, 6.8, 4.0 Hz, 3H), 7.64 – 7.60 (m, 2H), 7.39(td,J= 7.6, 1.2 Hz, 1H), 7.32 (td,J= 7.6, 1.6 Hz, 1H), 5.58 (s,2H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ: 196.37, 165.31, 143.61,143.23, 142.58, 140.90, 138.13, 133.93, 133.68, 133.09,132.49, 131.16, 130.96, 130.28, 129.85, 129.51, 129.39,128.98, 127.53, 119.15, 68.31. HRMS,计算值 C21H13BrN2O3([M+H]+): 421.018 2, 实测值421.018 1.

6o: 吩嗪-1-羧酸-(3-溴苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率83%, m.p.137.6～138.9 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.46 (dd,J= 6.8, 1.2 Hz, 1H), 8.38 (dd,J= 8.8, 1.2 Hz, 1H),8.27 (dt,J= 6.4, 2.4 Hz, 1H), 8.22 – 8.17 (m, 1H), 8.11 (t,J=1.6 Hz, 1H), 7.91 – 7.81 (m, 4H), 7.69 (dd,J= 8.0, 0.8 Hz,1H), 7.33 (t,J= 8.0 Hz, 1H), 5.70 (s, 2H).13C NMR (101 MHz,CDCl3),δ: 190.93, 165.46, 143.58, 143.22, 142.57, 140.86,136.66, 135.78, 133.87, 133.03, 131.13, 130.95, 130.82,130.36, 130.25, 130.06, 129.39, 129.01, 126.27, 123.12, 66.56.HRMS, 计算值 C21H13BrN2O3([M+H]+): 421.018 2, 实测值421.018 2.

6p: 吩嗪-1-羧酸-(4-溴苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率86%, m.p.143.0～144.0 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.48 (dd,J= 6.8, 1.2 Hz, 1H), 8.40 (dd,J= 8.8, 1.2 Hz, 1H),8.28 (dt,J= 6.8, 2.4 Hz, 1H), 8.21 (dt,J= 6.8, 2.4 Hz, 1H),7.91 – 7.82 (m, 5H), 7.61 (d,J= 8.4 Hz, 2H), 5.70 (s, 2H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ: 191.25, 165.53, 143.61, 143.27,142.62, 140.91, 133.90, 133.07, 132.85, 132.16, 131.16,130.99, 130.26, 130.12, 129.43, 129.29, 129.12, 129.04, 66.55.HRMS, 计算值 C21H13BrN2O3([M+H]+): 421.018 2, 实测值421.018 3.

6q: 吩嗪-1-羧酸-(2-硝基苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率69%, m.p.131.5～133.9 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.37 (dd,J= 8.8, 1.2 Hz, 1H), 8.26 – 8.21 (m, 1H), 8.21 – 8.17(m, 2H), 8.09 – 8.05 (m, 1H), 7.87 – 7.79 (m, 3H), 7.75 (td,J=7.6, 1.2 Hz, 1H), 7.66 (dd,J= 7.6, 1.2 Hz, 1H), 7.59 – 7.54 (m,1H), 5.43 (s, 2H).13C NMR (101 MHz, CDCl3),δ: 197.11,165.20, 145.98, 143.56, 143.24, 142.55, 140.81, 134.63,134.52, 134.21, 133.01, 131.24, 131.19, 131.04, 130.26,129.42, 129.30, 128.87, 128.79, 123.97, 68.25. HRMS, 计算值C21H13N3O5([M+H]+): 388.092 8, 实测值388.092 5.

6r: 吩嗪-1-羧酸-(3-硝基苯甲酰) 甲酯.黄色固体，收率73%, m.p.160.4～162.4 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.85 (t,J= 1.6 Hz, 1H), 8.52 – 8.42 (m, 3H), 8.36 (d,J= 7.6 Hz,1H), 8.33 – 8.28 (m, 1H), 8.27 – 8.21 (m, 1H), 7.94 – 7.86 (m,3H), 7.74 (t,J= 8.0 Hz, 1H), 5.79 (s, 2H).13C NMR (101 MHz,CDCl3),δ: 190.49, 165.52, 148.44, 143.71, 143.38, 142.69,140.96, 135.43, 134.18, 133.49, 133.23, 131.30, 131.14,130.30, 130.27, 129.86, 129.51, 129.07, 128.13, 122.85, 66.72.HRMS, 计算值 C21H13N3O5([M+H]+): 388.092 8, 实测值388.092 8.

6s: 吩嗪-1-羧酸-(4-硝基苯甲酰) 甲酯. 黄色固体，收率80%, m.p.186.6～188.4 ℃；1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ:8.49 (d,J= 6.0 Hz, 1H), 8.45 (d,J= 8.8 Hz, 1H), 8.37 (d,J=8.8 Hz, 2H), 8.33 – 8.28 (m, 1H), 8.27 – 8.23 (m, 1H), 8.20 (d,J= 8.8 Hz, 2H), 7.95 – 7.86 (m, 3H), 5.76 (s, 2H).13C NMR(101 MHz, CDCl3),δ: 191.17, 165.54, 150.71, 143.71, 143.40,142.72, 140.96, 138.69, 134.25, 133.27, 131.34, 131.19,130.25, 129.81, 129.55, 129.10, 129.06, 124.13, 66.87. HRMS,计算值 C21H13N3O5([M+H]+): 388.092 8, 实测值388.092 8.

1.4 生物活性测定

1.4.1 离体杀菌活性测定 采用菌丝生长速率法[19]测定。化合物浓度为0.2 mmol/L，以申嗪霉素为对照药剂。

1.4.2 杀螨活性测定 参考文献[20]中的琼脂保湿浸叶法进行，略有改进。药剂浓度为1 mmol/L。各供试化合物用1 mL 二甲基亚砜溶解后，用0.1%吐温80 水溶液定容至50 mL。将生长良好、长势一致的豇豆叶片制作成直径4 cm 的叶碟，并在药液中浸渍10 s。每处理 3 个重复。以含同样体积二甲基亚砜的0.1%吐温80 水溶液为空白对照，以伊维菌素为药剂对照。叶碟晾干后置于含0.1%水琼脂的培养皿中，每叶碟接种30 头龄期一致、健康活泼的朱砂叶螨雌成螨，置于人工气候室 (26 ℃ ± 1 ℃)，相对湿度65%～75%，光周期16 h/d) 培养。24 h 后镜检，用毛笔尖轻触虫体，完全不动者或只有一只足动者判定为死亡，按 (1)式计算校正死亡率。

式中：Mc为校正死亡率；Mt为处理组死亡率；Mo为对照组死亡率。

根据初筛结果，选择高杀螨活性的化合物测定其LC50值，以伊维菌素为药剂对照，采用SPSS 25.0 软件计算LC50值和95%置信区间。

2 结果与讨论

2.1 目标化合物的合成

由于苯乙酮卤代烃活泼性强，在碱性条件下易与羧基上的氢发生亲核取代反应，因此本研究以DMF 为溶剂、碳酸钾作缚酸剂，使吩嗪-1-羧酸与中间体5 进行反应，以较高的收率获得目标化合物6a～6s，该合成路线操作简单，反应条件温和。

2.2 目标化合物的生物活性

2.2.1 离体杀菌活性 杀菌活性测定结果 (表1)表明：在0.2 mmol/L 时，所有化合物对水稻纹枯病菌均有不同程度的抑制作用，其中化合物6b和6e 的抑制率分别为56.05%和65.37%，但是大多数目标化合物对其他植物病原真菌的杀菌活性较弱。本研究将吩嗪-1-羧酸与羟基苯基乙酮和取代苯基羟甲基乙酮进行酯化，其杀菌活性显著下降，可能是由于苯乙酮结构片段空间位阻过大所致。

表1 目标化合物对6 种植物病原菌菌丝生长的抑制作用 (0.2 mmol/L)Table 1 Inhibition of target compounds against six pathogenic fungi in vitro (0.2 mmol/L)

续表1Table 1 (Continued)

2.2.2 杀螨活性 初筛测定结果 (表2) 表明：在1 mmol/L 下大部分目标化合物对朱砂叶螨雌成螨具有良好的杀螨活性，其中化合物6k 和6m 的校正死亡率均大于87%，显著高于其他化合物，但低于对照药剂伊维菌素。此外，化合物3a～3c 的杀螨活性显著低于化合物6a～6s。

表2 目标化合物对朱砂叶螨雌成螨的杀螨活性Table 2 Acaricidal activity of target compounds against adult mite of T. cinnabarinu

根据初筛结果，进一步测定了杀螨活性较高的化合物6k 和 6m 的LC50值。可以看出，化合物 6k 和 6m 对朱砂叶螨雌成螨的LC50值分别为0.25 mmol/L 和0.19 mmol/L(表3)。

表3 化合物6k 和6m 对朱砂叶螨雌成螨的毒力 (24 h)Table 3 Toxicity of compounds 6k and 6m against adult mite of T. cinnatarinus (24 h)

初步构效关系研究表明，在目标化合物的苯环上引入不同取代基 (R2) 会对杀螨活性产生影响。当R2为氯原子且为邻位取代 (6k) 或对位取代(6m) 时，化合物的杀螨活性优于R2为其他取代基时的活性，说明氯原子的引入可以提高化合物的杀螨活性。化合物6h (R2= 2-F) 和6j (R2= 4-F) 的活性高于6i (R2= 3-F)，说明卤素原子在对位和邻位取代时化合物的杀螨活性高于其间位取代。

3 结论

本文以吩嗪-1-羧酸和不同取代的苯乙酮为原料，通过溴化和亲核取代反应合成了22 个未见文献报道的含苯乙酮结构片段的吩嗪-1-羧酸酯类化合物，所有目标化合物的结构均得到1H NMR、13C NMR 和高分辨质谱确证。离体杀菌活性测定结果表明，在0.2 mmol/L 下，大部分目标化合物对水稻纹枯病菌具有不同程度的抑制作用，但抑菌效果均不如对照药剂申嗪霉素。杀螨活性测定结果表明，在1 mmol/L 下，大部分目标化合物对朱砂叶螨雌成螨具有良好的杀螨活性，其中化合物6k (R2=2-Cl) 和6m (R2=4-Cl) 的活性最好，LC50值分别为0.25 和0.19 mmol/L，说明在吩嗪-1-羧酸上引入苯乙酮结构片段能显著提高化合物的杀螨活性，这为吩嗪-1-羧酸的结构改造提供了新思路。