Aminopyrifen衍生物的合成及其杀菌活性测定*

李杰，高一星，张静，张立新

（沈阳化工大学 功能分子研究所 辽宁省绿色功能分子设计与开发重点实验室沈阳市靶向农药重点实验室，辽宁 沈阳 110142）

Aminopyrife是由日本Agro-Kanesho公司开发的广谱吡啶类杀菌剂，据相关文献报道，Aminopyrifen作为一种广谱型杀菌剂，与其他商业杀菌剂没有交互抗性，除可用作医药外，对多种作物病害均具有良好防效，如菌核病、白粉霉、苹果赤霉病、炭疽病等都具有较高的杀灭活性，因此，Aminopyrifen可以作为先导化合物进行展开研究[1,2]。

在CN108473431A专利中，Aminopyrifen衍生物的制备方法如下：（1）使用卤化剂将2-氨基-6甲基烟酸进行酰氯化，并在碱存在的有机溶剂中，使其与4-苯氧基苄醇反应。（2）使用缩合剂，使2-氨基-6甲基烟酸和4-苯氧基苄醇在有机溶剂中反应[3]。然而在现有技术中，制造Aminopyrifen衍生物时，普通的酯衍生物的制造方法不理想[4-6]，即2-氨基-6甲基烟酸酰氯化之后，反应溶液变为黄褐色，目标反应不易进行，副产物增多，即使在使用缩合剂的反应中也不能完全反应[7-9]。上述Aminopyrifen衍生物的合成中用到的2-氨基-6甲基烟酸和4-苯氧基苄醇价格昂贵，成本过高，2-氨基-6甲基烟酸的供应商极少，故上述合成方法有一定的局限性[9-11]。

因此，为解决这些问题，笔者通过查阅文献对Aminopyrifen衍生物的合成路线进行优化：（1）以价格低廉的2-氯-6甲基烟酸为原料在2.5MPa下合成中间体II；（2）以相对廉价的对羟基苯甲醛为起始原料，经3步反应合成目标化合物[12]。优化路线后，其合成步骤简单，条件温和，成本低廉[13,14]。优化路线后合成化合物A-1、A-2、A-3，并对A-1、A-2、A-3进行杀菌活性测试。中间体及目标化合物合成路线见图1。

图1 中间体、目标化合物（A-1、A-2、A-3）的合成路线Fig.1 Synthesis route of intermediates and target compounds（A-1,A-2,A-3）

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

BRUKER Avance 600MHz型核磁共振仪（CDCl3为溶剂，瑞士Bruker公司）；LC-MSD-Trap-VL＆Agilent LC-MS6130型高效液相色谱仪（美国Agilen公司）；MP450型全自动熔点仪（济南市海能仪器股份有限公司）；BUCHIR-100型旋转蒸发仪（巩义市予华仪器有限责任公司）；Thermo TSQ质谱仪（赛默飞世尔科技公司）；CHEETAH型中压快速纯化制备色谱（天津博纳艾杰尔科技有限公司）。

对羟基苯甲醛、2-氟吡啶、2-氯-5-三氟甲基吡啶，均为分析纯，上海麦克林生化科技有限公司；2-氯-6-甲基烟酸（AR南京药石科技股份有限公司）；K2CO3（AR天津市恒兴化学试剂制造有限公司）；N，N-二甲基甲酰胺（AR天津市富宇精细化工有限公司）；柱层层析硅胶（100～200目、300～400目青岛海洋化工有限公司）；层析硅胶薄板（GF254山东西亚化工科技有限公司）。

1.2 实验步骤

1.2.1 A-1、A-2中间体I的合成以R为氢原子为例，中间体I（4-（吡啶-2-酰氧基）苯基）甲醇的合成方法：

将NaH（3.43g，143mmol）添加到4-羟基苯甲醛（10g，82mmol）的N，N-二甲基甲酰胺溶液中（150mL），在室温下搅拌20min后，加入2-氟吡啶（8g，82mmol），105℃下回流反应10h，TLC监测反应完成。待反应液冷却至室温，减压浓缩除去溶剂。得到的固体用乙酸乙酯和水萃取，饱和食盐水洗涤合并的有机层，无水MgSO4干燥，有机相减压浓缩得到粗品。柱层析提纯（乙酸乙酯与石油醚，体积比为1∶6）得到4-（吡啶-2-氧基）苯甲醛3.35g，收率:20.19%，化合物状态：黄色固体。ESI-MS，M/Z：200.01[M-H]+，1H NMR（600MHz，Chloroform-d）δ 9.98（s，1H），8.24（m，J=5.0，2.1，0.8Hz，1H），7.96～7.91（m，2H），7.77（m，J=8.1，7.2，2.0Hz，1H），7.31～7.26（m，2H），7.09（m，J=7.3，4.9，0.9Hz，1H），7.02（dt，J=8.3，1.0Hz，1H）。

将4-（吡啶-2-氧基）苯甲醛（3.35g，16mmol）溶解在乙醇（100mL）中，30min内向溶液中缓慢添加NaBH4（1.27g，33mmol）。在25℃下搅拌3h，TLC监测反应完成。

将反应液倾倒入水中，用浓HCl调节pH值至5～6，用乙酸乙酯和水萃取所得溶液，无水MgSO4干燥，减压浓缩有机相得到（4-（吡啶-2-酰氧基）苯基）甲醇3.38g，收率：99.88%，化合物状态：白色固体。

1.2.2 A-3中间体III的合成A-3中间体III的合成与A-1、A-2的中间体I合成相似，只需将第一步的反应物2-氟吡啶替换成2-氯-5-（氯甲基）吡啶即可，其余步骤不变。

1.2.3 中间体II的合成

将2-氯-6-甲基烟酸（44.8g）和28%NH3·H2O（350mL）依次加入到高压釜中，在180℃和2.5MPa下反应9h。待反应液冷却至室温，减压下浓缩至最小体积并用浓HCl调节pH值至3～4，过滤收集沉淀得到粗品，TLC检测有杂质,笔者分别用无水乙醇、二氯甲烷、甲醇对粗品进行重结晶,最终发现甲醇效果最佳、收率最高。获得23.72g 2-氨基-6-甲基烟酸。收率：60%，化合物状态：浅黄色固体。ESI-MS，M/Z：151.97[M-H]-，1H NMR（600MHz，DMSO-d6）δ 7.91（d，J=7.8Hz，1H），7.13（s，2H），6.47（d，J=7.9Hz，1H），2.30（s，3H）。

1.2.4 目标化合物的合成

以目标化合物A-1的合成为例。

将（4-（吡啶-2-酰氧基）苯基）甲醇（3.38g）溶解于N，N-二甲基甲酰胺（10mL）中，将反应液冷却至5℃。向反应体系中缓慢滴加氯化亚砜（1.22mL），反应30min，反应全程控制在5℃，制成溶液A。

将2-氨基-6-甲基烟酸（2.56g）悬浮于N，N-二甲基甲酰胺（60mL）中，加入K2CO3（4.65g），在40℃下搅拌30min。向得到的悬浮液中滴加溶液A，在80℃下回流反应2h，TLC检测反应完成。

将反应液冷却至室温，在减压下蒸馏除去N，N-二甲基甲酰胺（40mL，57%）。残渣中加入冰水（100mL），在室温下搅拌10～20min，搅拌时间越久固体越多。过滤后滤饼干燥，得到目标物5.56g，收率：98.76%，化合物状态:白色固体。化合物A-1、A-2、A-3的表征数据见表1。

表1 化合物表征数据Tab.1 Compound characterization data

目标化合物A-1、A-2、A-3均经过1H NMR及LC-MS确证，所得表征数据与相应化合物数据均一致。

2 生物活性测定

化合物A-1、A-2、A-3对真菌的杀菌活性测定结果见表2。

表2 目标化合物对植物真菌的杀菌活性Tab.2 Fungicidal activity of target compounds against plant fungi

测试了A-1、A-2、A-3对植物真菌病害的杀菌活性，由表2可以看出，目标化合物的杀菌活性表现良好：在质量浓度为100mg·L-1时，化合物A-1小麦白粉病、水稻稻瘟病的致死率均为100%，其活性可以和对照物嘧菌酯、三环唑媲美，黄瓜霜霉病的致死率为60%，大豆灰霉病的致死率为70%；化合物A-2对黄瓜霜霉病、小麦白粉病、大豆灰霉病的致死率分别为70%、40%、30%；化合物A-3对黄瓜霜霉病、小麦白粉病、大豆灰霉病的致死率分别为30%、50%、30%；化合物A-2、A-3对水稻稻瘟病没有活性。

3 结论

笔者以对羟基苯甲醛为起始原料，经过3步反应生成Aminopyrifen衍生物A-1、A-2、A-3，反应总收率在61.5%～78.3%之间，纯度为98%。所得化合物的结构均通过1H NMR、LC-MS等确证。经室内生物活性测试结果表明：A-1对黄瓜霜霉病、小麦白粉病、水稻稻瘟病、大豆灰霉病在质量浓度100mg·L-1的致死率分别为60%、100%、100%、70%，具有良好的杀菌活性，且在供试浓度范围内没有对植物产生药害，可作为先导化合物继续研究。