2—烷氧基—2—苯基乙硫醚類化合物的合成與殺線蟲活性研究

馬云龍++李興海++紀明山++詹曉峰++王海寧

摘要：以2-溴代苯乙酮和取代苯硫酚為起始原料合成了18個2-烷氧基-2-苯基乙硫醚類化合物，所合成的化合物結構均通過核磁共振氫譜與質(zhì)譜進行確證，并測定了該類化合物對大豆胞囊線蟲的殺滅活性。結果表明，合成的18個化合物中，有8個化合物對大豆胞囊線蟲（Heterodera glycines）表現(xiàn)出較好的殺滅活性，其中化合物4-1、4-2、4-6、4-16和4-17在72 h下致死率可達到100%，表現(xiàn)出較好的殺線活性。

關鍵詞：2-烷氧基-2-苯基乙硫醚；合成；殺線活性

中圖分類號：TQ459 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）01-0066-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.01.017

Study on Synthesis and Nematicidal Activity of 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide Compounds

MA Yun-long1，LI Xing-hai1，JI Ming-shan1，ZHAN Xiao-feng2，WANG Hai-ning1，LIU Wei-yu1

（1.College of Plant Protection， Shenyang Agricultural University，Shenyang 110866，China；

2.Shenyang Hunnan District Songhui State-owned Forest Management Co. Ltd.，Shenyang 110164，China）

Abstract： Eighteen 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide compounds were synthesized from 2-bromoacetophenone and substituted thiophenol. Furthermore， the chemical structures of synthesized compounds were confirmed based on 1H-NMR and GC-MS， and the nematicidal activity on Heterodera glycines were determined. The result showed that，8 compounds showed strong nematicidal activity against Heterodera glycineslchinohe in all 18 compounds. In which compounds of 4-1，4-2，4-6，4-16，4-17 had the fatality rate of 100% in 72 h，showed better nematicidal activity.

Key words： 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide； synthesis； nematicidal activity

大豆胞囊線蟲（Heterodera glycines）是大豆生產(chǎn)中的重要有害生物，分布于各個大豆種植國家和地區(qū)，該病的發(fā)生還可加重大豆莖褐腐病和大豆疫病，嚴重影響大豆產(chǎn)量[1-3]。傳統(tǒng)的大豆胞囊線蟲防治包括輪作、抗病育種和生物防治等手段，但由于各自的局限性，防治效果并不理想。目前全世界已經(jīng)開發(fā)的殺線劑約有40種，大部分毒性較高，由于長時間單一使用，抗性問題日益嚴重，因此開發(fā)高效、低毒性的化學殺線劑顯得尤為重要。

長期以來，硫醚類化合物在不同研究中都顯示出較好的活性，其抗腫瘤[4-6]、抗流感病毒[7]、調(diào)節(jié)免疫、干擾素[8，9]、殺菌[10-12]、除草 [13-17]和殺線蟲[18，19]等活性陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。本研究以2-溴代苯乙酮和取代苯硫酚為起始原料合成了一系列未見報道的2-烷氧基-2-苯基乙硫醚類化合物，對合成的化合物結構進行了確證，并以大豆胞囊線蟲為靶標對合成的化合物進行了生物活性測定，旨在為大豆胞囊線蟲的防治提供新型藥劑；并為大豆胞囊線蟲的高效防治及綜合治理提供理論依據(jù)。目標化合物的合成路線見圖1。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

儀器：①熔點測定儀：X-5型熔點測定儀，溫度計未校正；②核磁共振儀：Bruker300-MHZ型核磁共振儀，TMS為內(nèi)標，溶劑為CDCl3；③質(zhì)譜儀：Agilent 6890-5973N氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；④旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：Büchi Rotavapor R-210；⑤紫外-熒光分析儀：WD-9403A型。

藥劑：取代苯硫酚及2-溴代苯乙酮購自上海達瑞精細化學品有限公司，其他試劑均為市售化學純或分析純。

1.2 供試線蟲

大豆胞囊線蟲，由沈陽農(nóng)業(yè)大學植物線蟲研究室保存。

1.3 目標化合物的合成

1.3.1 1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）的合成 參照文獻[20]的方法：取化合物1（0.02 mol）于三口燒瓶中，加入甲醇50 mL，攪拌溶解后加入甲醇鈉1.08 g（0.02 mol），攪拌至反應完全。冰水浴條件下緩慢滴加溶于20 mL甲醇中的2-溴代苯乙酮3.98 g（0.02 mol），滴加過程中保持反應體系溫度不高于10 ℃。滴加完畢后升至室溫反應3 h，TLC監(jiān)測反應進程，展開劑石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=20∶1。

將上述反應液旋干，加去離子水100 mL，振蕩后用乙酸乙酯萃取2次（100 mL×2），合并有機層，無水硫酸鈉干燥3 h，抽濾去除硫酸鈉固體，濾液減壓濃縮，即得1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）粗品。將化合物2粗品進行硅膠柱層析分離，洗脫劑石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=100∶1，收集后流出組分即為1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）純品。

1.3.2 1-苯基-2-苯硫基乙醇（化合物3）的合成 參照文獻[21]的方法：取1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）0.01 mol加入燒瓶中，加入甲醇20 mL攪拌溶解，待化合物完全溶解后，用滴液漏斗向燒瓶中緩慢滴入由0.65 g硼氫化鈉（0.017 mol，1.7倍）+3 mL 1%氫氧化鈉水溶液+10 mL甲醇配制成的硼氫化鈉溶液，滴加時間為15 min。滴加完畢后室溫下攪拌反應2 h，TLC監(jiān)測，展開劑石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=20∶1。

將上述反應液旋干，加入20 mL去離子水，用乙酸乙酯萃取2次（20 mL×2），合并有機相，無水硫酸鈉干燥3 h，抽濾去除硫酸鈉固體，濾液減壓濃縮，即得1-苯基-2-苯硫基乙醇（化合物3）。

1.3.3 2-烷氧基-2-苯基乙硫醚（化合物4）的合成 參照文獻[22]的方法：取1-苯基-2-苯硫基乙醇（化合物3）0.01 mol加入燒瓶中，二氯甲烷20 mL攪拌溶解，溶解后加入30%氫氧化鈉溶液10 mL和四正丁基溴化銨0.2 g，攪拌2 min后，將溴代烴0.01 mol與二氯甲烷10 mL的混合液滴加到反應體系中，攪拌反應過夜。TLC監(jiān)測，展開劑石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=20∶1。

向上述反應液中加入20 mL去離子水，分出有機層，水層用二氯甲烷萃取2次（30 mL×2），合并有機相，再用飽和食鹽水30 mL，去離子水30 mL洗滌后，用無水硫酸鈉干燥3 h，抽濾去除硫酸鈉固體，濾液減壓濃縮得2-烷氧基-2-苯基乙硫醚（化合物4）粗品。

1.4 殺線活性的測定

1.4.1 藥液的配制 將農(nóng)乳500與農(nóng)乳600以3∶1的比例混合后加入二甲苯，與化合物混勻，配成1 000 μg/mL乳油備用。

1.4.2 大豆胞囊線蟲二齡幼蟲懸浮液的配制 將獲得的大豆胞囊線蟲胞囊放入制作好的孵化池中，將孵化池放入含有0.5 mmol的ZnSO4溶液的培養(yǎng)皿中，使液面淹過孵化池的篩網(wǎng)，25 ℃恒溫孵化3～7 d，然后收集孵化池中的大豆胞囊線蟲二齡幼蟲，用0.5 mmol的ZnSO4溶液配制成每毫升約含500頭線蟲的大豆胞囊線蟲二齡幼蟲懸浮液。

1.4.3 化合物殺線蟲活性的測定 將配制好的待測化合物乳油用無菌水稀釋成100 μg/mL，分別取1 mL藥液與1 mL二齡線蟲懸浮液在離心管中混勻，每個處理重復3次，以不含化合物的溶劑處理為對照，將離心管置于25 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，分別于24、48、72 h檢查并計算線蟲死亡率。

死亡率=（死線蟲數(shù)/總線蟲數(shù)）×100%

2 結果與分析

2.1 化合物的合成

目標化合物的理化性質(zhì)、收率見表1；核磁共振氫譜及質(zhì)譜數(shù)據(jù)見表2。譜圖數(shù)據(jù)與化合物結構吻合較好。在化合物合成路線的確定上，選用了2-溴代苯乙酮與取代苯硫酚為起始原料，經(jīng)過取代、硼氫化鈉還原后與相應的鹵代烴化合物取代得到相應產(chǎn)物，反應不需要嚴格無水環(huán)境，試劑不需要干燥處理，反應條件溫和，速度較快且收率較高。化合物純化過程中，化合物M16-3和M27-3采用石油醚/乙酸乙酯重結晶，其余化合物采用硅膠柱層析法純化。

2.2 化合物對大豆胞囊線蟲的活性

試驗結果（表3）表明，與空白對照相比，18個合成化合物對大豆胞囊線蟲均有不同程度的觸殺效果，在50 μg/mL下，有8個化合物對大豆胞囊線蟲表現(xiàn)出較高的活性，48 h和72 h下致死率分別高于50%和85%，分別為4-1、4-2、4-3、4-6、4-14、4-16、4-17和4-18，其中化合物4-1、4-2、4-6、4-16和4-17在72 h下致死率可達到100%。

3 小結與討論

以2-溴代苯乙酮和取代苯硫酚為起始原料設計并合成了30個2-烷氧基-2-苯基乙硫醚類化合物，所合成的化合物均通過核磁共振氫譜與質(zhì)譜對結構確證，譜圖與預計完全吻合。在化合物合成方法上，選用了2-溴代苯乙酮與取代苯硫酚為起始原料，經(jīng)過取代、硼氫化鈉還原后與相應的鹵代烴化合物取代得到相應產(chǎn)物，原料廉價易得，不需要嚴格的無水條件，反應條件溫和，速度較快且收率較高，反應副產(chǎn)物處理方便，較符合當前綠色化學發(fā)展方向。

通過化合物對大豆胞囊線蟲的致死活性表明，供試18個化合物對大豆胞囊線蟲均具有不同程度的活性，活性測試結果表明，有8個化合物對大豆胞囊線蟲的致死率較高，其中4-1、4-2、4-6、4-16和4-17在72 h下可以完全殺滅大豆胞囊線蟲，顯示出較高的活性。

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