芝麻酚酰胺類(lèi)衍生物的合成及抑菌活性

賈新彥+徐端紅+謝克英+丁艷麗

3，4-亞甲二氧基苯酚（ 即芝麻酚，Sesamol） 是芝麻油香氣的主要成分和品質(zhì)的穩(wěn)定劑，具有很強(qiáng)的抗氧化及抑菌活性。同時(shí)它還是重要的藥物合成中間體，用于合成除蟲(chóng)菊脂類(lèi)農(nóng)藥的增效劑，典型產(chǎn)品如胡椒基丁醚（增效醚） ，還可用于生物堿和香料的合成。近期開(kāi)發(fā)的農(nóng)用殺菌劑主要有以下7種類(lèi)型： 吡咯類(lèi)、三唑類(lèi)﹑甲氧基丙烯酸酯類(lèi)﹑苯（芐） 胺基嘧啶類(lèi)﹑噁（咪） 唑啉（酮） 類(lèi)﹑氨基酸衍生物﹑酰胺類(lèi)等。酰胺類(lèi)殺菌劑是一類(lèi)古老的殺菌劑，數(shù)量在殺菌劑中占有相當(dāng)大的比例，占所有殺菌劑總數(shù)的四分之一。該類(lèi)化合物被作為殺菌劑已有近五十年的歷史，且一直有結(jié)構(gòu)新穎的品種報(bào)道。眾多研究結(jié)果表明，酰胺類(lèi)殺菌劑主要是通過(guò)影響病原菌的呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng)，從而達(dá)到抑制病原菌的生長(zhǎng)，最終導(dǎo)致其死亡。近期報(bào)道的新的酰胺類(lèi)殺菌劑最明顯的特點(diǎn)是具有廣譜的殺菌活性。

以3，4-亞甲二氧基苯酚活性基團(tuán)為原料，經(jīng)醚化、硝化、還原和?；铣闪? 個(gè)未見(jiàn)報(bào)道的新型芝麻酚酰胺類(lèi)衍生物（4a1-4c1） ，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和IR 表征，并測(cè)定了其抑菌活性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

安捷倫400 MHz 核磁共振波譜儀（美國(guó)安捷倫公司） ； YRT-3 熔點(diǎn)測(cè)定儀（天津市新天光分析儀器技術(shù)有限公司） ； DH5000BⅡ型電熱恒溫培養(yǎng)箱（天津市泰斯特儀器有限公司） ； SF-CJ-1A 潔凈工作臺(tái)（上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司） ； ZF-2 型三用紫外分析儀（上海安亭電子儀器廠） ； FFIR-650 傅立葉變換紅外光譜儀（天津港東科技發(fā)展股份有限公司） ； 立式壓力蒸汽滅菌器LDZX-50FBS（上海申安醫(yī)療器械廠）。

芝麻酚（ sesamol） （ 純度> 99% ，蘇州大新助劑廠） ，對(duì)照藥嘧菌酯（ azoxystrobin） 由上海麥克林生化科技有限公司生產(chǎn)，純度均為99.5%。其余試劑均為市售分析純。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 芝麻酚酰胺類(lèi)衍生物的合成路線

化合物4a1-4c1的合成路線見(jiàn)圖1。

1.2.2 化合物1a（ 3，4-亞甲二氧基苯乙醚） 的合成

同法合成1b 和1c。

1.2.3 化合物2a（ 2-硝基-4，5-亞甲二氧基苯乙醚）的合成

淡黃色晶體，熔點(diǎn)136～138 ℃（文獻(xiàn)值136 ～ 137℃） ，產(chǎn)率86.3%。同法合成2b（2-硝基-4，5-亞甲二氧基苯丁醚）。淡黃色晶體，熔點(diǎn)78～80℃（文獻(xiàn)值79～80℃），產(chǎn)率87.4%. 同法合成化合物2c。淡黃色針狀晶體，熔點(diǎn)75～77℃（ 文獻(xiàn)值75～76℃），產(chǎn)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-亞甲二氧基苯乙醚）0.454g（2.0mmol） ，加入15mL無(wú)水乙醇，加10mL 二氯甲烷，使硝基化合物溶解完全，加入硫酸銅0.64g（4mmol） ，冰浴加入硼氫化鈉0.3026g（8mmol） 反應(yīng)0.5h，TLC（二氯甲烷∶甲醇=20∶1） 跟蹤。待原料反應(yīng)完后，往反應(yīng)液中添加稀鹽酸淬滅反應(yīng)，旋蒸去除二氯甲烷和乙醇，加入20mL 乙酸乙酯，用飽和碳酸鈉溶液調(diào)pH至9，抽濾，濾液經(jīng)乙酸乙酯萃?。?5mL×3次） ，無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜。過(guò)濾，旋蒸去除溶劑，不用分離直接用于下步反應(yīng)。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，攪拌溶解后加入0.18mL（1.3 mmol） 三乙胺。0～5℃下恒壓漏斗慢慢滴加5mL 二氯甲烷稀釋的苯甲酰氯0.12mL（1.0mmol）中間體，反應(yīng)瓶中立即出現(xiàn)白霧。反應(yīng)0.5h，TLC 跟蹤（石油醚∶ 乙酸乙酯=1∶1）。待原料反應(yīng)完畢依次用5%鹽酸溶液、水、飽和碳酸氫鈉溶液、飽和食鹽水各洗滌三次，無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜。硅膠柱層析，梯度洗脫（先以石油醚∶乙酸乙酯=4∶1，再以乙酸乙酯洗脫） 得產(chǎn)物0.213g，產(chǎn)率74.8%。同法合成其他化合物。

1.3 抑菌活性測(cè)定

6 種供試菌種均由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院植物病理系提供。采用離體菌絲生長(zhǎng)速率法來(lái)進(jìn)行抑菌活性測(cè)定。用丙酮溶解樣品配置成1000mg/L的溶液，按照培養(yǎng)基和含藥溶液的體積比9∶1 加到滅菌融化后的馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基（PDA） 中配制成100mg/L 的帶藥培養(yǎng)基，混勻后趁熱將其倒入已滅菌的培養(yǎng)皿內(nèi)，每皿10mL，冷卻備用。嘧菌酯原藥和丙酮分別作為陽(yáng)性對(duì)照和空白對(duì)照。供試菌培養(yǎng)好后，無(wú)菌條件下用0.4cm 的打孔器沿培養(yǎng)皿邊緣長(zhǎng)勢(shì)較好的菌絲打孔取樣，菌餅用接種針轉(zhuǎn)移至帶藥培養(yǎng)基上，菌絲一面朝下，每皿均勻放置三個(gè)菌餅，重復(fù)三次，標(biāo)記后28℃恒溫培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)72h。測(cè)量菌落直徑并計(jì)算菌絲生長(zhǎng)抑制率。十字交叉法測(cè)直徑，即菌落直徑取菌落的兩個(gè)垂直直徑的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 化合物的結(jié)構(gòu)表征

2.1.1 理化性質(zhì)

2.1.2 目標(biāo)化合物的核磁共振氫譜和紅外光譜數(shù)據(jù)

2.2 化合物的抑菌活性

化合物4a1-4c1的抑菌活性見(jiàn)表2.

2.3 討論

2.3.1 合成方法探討

合成方法探討，在整個(gè)反應(yīng)路線中硝基化合物的還原是比較關(guān)鍵的一步. 在還原化合物2 的硝基合成化合物3 時(shí)，文獻(xiàn)用的方法是在氯化銨、冰醋酸和乙醇存在的條件下加還原鐵粉加熱回流數(shù)小時(shí)，這種方法可以得到產(chǎn)物，但反應(yīng)中需要加熱，并且后處理比較麻煩. 因而本文采用了用乙醇和二氯甲烷溶解化合物2，并在冰浴下加入硼氫化鈉和硫酸銅，不斷攪拌，整個(gè)反應(yīng)很快就進(jìn)行完全，并且反應(yīng)的后處理也比較方便。

2.3.2 抑菌活性與化合物結(jié)構(gòu)討論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果（表2） 表明，在100mg/L 時(shí)所有目標(biāo)化合物對(duì)6 種供試病原菌都有不同程度的抑制作用，其中化合物4a1對(duì)番茄灰霉病菌和蘋(píng)果腐爛病菌的抑制率分別達(dá)到66.0%和68.5%； 4a2對(duì)番茄灰霉病菌和小麥赤霉病菌的抑制率分別達(dá)到75.4%和78.5%； 4a3對(duì)番茄灰霉病菌的抑制率分別達(dá)到75.4%； 4a4對(duì)番茄灰霉病菌，棉花枯萎病菌和小麥赤霉病菌的抑制率分別達(dá)到98.7%，93.4%和89.6%。4b1對(duì)小麥赤霉病菌達(dá)到95.0%； 4b2對(duì)番茄灰霉病菌和棉花枯萎病菌的抑制率分別達(dá)到91.3%和90.7%；4b3對(duì)番茄早疫病菌、番茄灰霉病菌、蘋(píng)果腐爛病菌和棉花枯萎病菌的抑制率分別達(dá)到95.9 %、96.6%、92.5%和94.6%； 4b4對(duì)芹菜早疫病菌、番茄灰霉病菌、棉花枯萎病菌和小麥赤霉病菌的抑制率分別達(dá)到95.6%、94.1%、93.0%和95.8%； 4c1對(duì)芹菜早疫病菌、番茄早疫病菌、番茄灰霉病菌、蘋(píng)果腐爛病菌和棉花枯萎病菌的抑制率均達(dá)到90%以上。由目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系可初步看出當(dāng)R 基團(tuán)為環(huán)烷基時(shí)目標(biāo)化合物抑菌活性較好，R 基團(tuán)上有氯原子時(shí)對(duì)番茄灰霉病菌的抑制效果較好，但對(duì)其他病原菌的抑制效果欠佳. 目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)與藥效的關(guān)系還有待進(jìn)一步研究，以期合成新的高抑菌活性的化合物。

3 結(jié)論

合成了9 個(gè)未見(jiàn)報(bào)道的芝麻酚酰胺類(lèi)化合物，抑菌活性結(jié)果表明所有目標(biāo)化合物對(duì)6 種供試病原菌都有不同程度的抑制作用，對(duì)于新型酰胺類(lèi)殺菌劑有一定參考價(jià)值。

（摘編自《化學(xué)研究》）