含苯乙酮結(jié)構(gòu)片段的吩嗪-1-羧酸酯類衍生物的合成及生物活性

高亞強(qiáng), 馬俊豪, 游 江, 周 蒲, 張列雄, 徐志紅*,,2

(1. 長江大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025；2. 長江大學(xué) 農(nóng)藥研究所，湖北 荊州 434025)

吩嗪-1-羧酸 (申嗪霉素，phenazine-1-carboxylic acid, PCA) 是一種廣譜高效的新型微生物源農(nóng)藥，對多種植物病原菌具有較強(qiáng)的抑菌活性[1-3]。隨著吩嗪-1-羧酸的廣泛應(yīng)用，對其結(jié)構(gòu)修飾的研究也愈加深入。本課題組前期研究表明，吩嗪-1-羧酸與羥基苯甲酸酯進(jìn)行酯化衍生后，部分衍生物在50 mg/L 下對水稻紋枯病菌的抑率達(dá)100%，優(yōu)于對照藥劑吩嗪-1-羧酸 (86.2%)[4]。李斌等[5]用各種烷基醇對吩嗪-1-羧酸進(jìn)行酯化，合成了一系列吩嗪羧酸酯類化合物，在25 mg/L 時該系列衍生物對水稻稻瘟病菌具有很強(qiáng)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，不僅具有良好的離體殺菌活性，而且部分化合物對稗草和油菜具有一定的除草活性。

苯乙酮 (acetophenone) 是一種廣泛存在于植物中的天然產(chǎn)物，苯乙酮及其衍生物由于具有優(yōu)異的抗真菌[7-8]、殺蟲[9-10]、殺螨[11-12]等活性，近年來已成為綠色藥物研究的熱點之一。王景景[13]分別以鄰、間、對酚羥基苯乙酮為原料，經(jīng)重排、醚化、酯化等反應(yīng)，合成了一系列含有烯丙基的苯乙酮類衍生物，在100 mg/L 時部分衍生物對馬鈴薯干腐病菌的抑制率與多菌靈接近。王新華[14]從紅蓼種子中分離出了4-羥基苯乙酮，具有一定的殺螨活性，其對朱砂葉螨的LC50值為1.30 mg/mL。

鑒于此，本研究將苯乙酮結(jié)構(gòu)片段引入吩嗪-1-羧酸分子中，設(shè)計合成22 個新的含苯乙酮結(jié)構(gòu)片段的吩嗪-1-羧酸酯類衍生物，并評價它們的殺菌、殺螨活性。目標(biāo)化合物的合成路線如圖式1所示。

1 材料與方法

1.1 儀器與藥劑

Bruker Avance DPX400 型核磁共振儀 (以TMS 作內(nèi)標(biāo)物，CDCl3作溶劑，德國-瑞士布魯克光譜公司)；WRR 熔點測定儀 (上海精密科學(xué)儀器有限公司)；Thermo scientific Q-Exactive 型高分辨質(zhì)譜儀 (ESI-MS，賽默飛世爾科技 (中國) 有限公司)。

所有化學(xué)藥品均為市售國產(chǎn)分析純試劑。95%申嗪霉素 (phenazine-1-carboxylic acid, PCA)原藥，上海農(nóng)樂生物制品股份有限公司提供；97%伊維菌素(ivermectin)原藥，上海易恩化學(xué)技術(shù)有限公司提供。

1.2 供試真菌及螨源

水稻紋枯病菌Rhizoctonia solani、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum、辣椒疫霉Phytophthora capsici、番茄早疫病菌Altemaria solani、小麥赤霉病菌Fusarium graminearum和小麥莖基腐病菌Fusarium psedograminearum，由長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物病理實驗室提供。

朱砂葉螨Tetranychus cinnabarinus為齡期一致、行動活潑的雌成螨，由長江大學(xué)昆蟲研究所提供。

1.3 化合物的合成

1.3.1 吩嗪-1-甲酰氯 (2) 的合成 參考文獻(xiàn)[15]的方法合成，得到淡黃色固體 (2)，直接投入下一步反應(yīng)。

1.3.2 目標(biāo)化合物吩嗪-1-羧酸-(取代乙?；? 苯酯(3a～3c) 的合成通法 向250 mL 圓底燒瓶中加入2.02 g 取代羥基苯乙酮 (14.84 mmol) 和6.26 g 三乙胺 (61.85 mmol)，加入50 mL 二氯甲烷溶解，冰水浴冷卻至0～5 ℃。將化合物2 用70 mL 二氯甲烷溶解后，通過恒壓滴定漏斗緩慢滴加到取代羥基苯乙酮反應(yīng)體系中。0～5 ℃反應(yīng)2 h，撤去冰浴繼續(xù)在室溫下反應(yīng)2 h，薄層色譜 (TLC，V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=2 : 1) 監(jiān)測至反應(yīng)完畢。將反應(yīng)液用200 mL 水洗滌3 次，有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥30 min。減壓濃縮至干，通過柱層析 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=3 : 1) 分離純化，烘干后得產(chǎn)物(3a～3c)，收率82%～90%。

1.3.3 2-溴-1-(取代苯基) 乙酮 (5) 的合成 參考文獻(xiàn)[16]的方法進(jìn)行，略有改進(jìn)。向250 mL 圓底燒瓶中加入取代苯乙酮 (37.27 mmol)和120 mLV(氯仿) :V(乙酸乙酯)=1 : 1 的混合溶劑，待固體溶解后，在室溫、攪拌下緩慢加入16.65 g 溴化銅(74.55 mmol)。加熱回流12 h，TLC(V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=15 : 1) 監(jiān)測至反應(yīng)完畢。將反應(yīng)液冷卻至室溫，過濾，固體用乙酸乙酯洗滌3 次，濾液減壓濃縮至干，烘干后可直接投入下一步使用，收率72%～93% (文獻(xiàn)值[17]：收率40%～94%)。

1.3.4 目標(biāo)化合物吩嗪-1-羧酸-(取代苯甲酰) 甲酯(6a～6s) 的合成通法 參考文獻(xiàn)[18]的方法進(jìn)行，略有改進(jìn)。向100 mL 圓底燒瓶中依次加入1.00 g吩嗪-1-羧酸 (1) (4.46 mmol)、中間體5 (6.69 mmol)和1.23 g 碳酸鉀 (8.92 mmol)，加入24 mLN,N-二甲基甲酰胺 (DMF) 溶解，室溫 (25～30 ℃) 下攪拌5 h，TLC(V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=1 : 1) 監(jiān)測至反應(yīng)完畢。將反應(yīng)液倒入冰水中，有黃色沉淀產(chǎn)生，攪拌10 min 后抽濾，濾餅通過柱層析 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)= 2 : 1) 分離純化，烘干后得產(chǎn)物 (6a～6s)，收率69%～88%。

3a: 吩嗪-1-羧酸-(2-乙酰基) 苯酯. 淡黃色固體，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, 計算值 C21H14N2O3([M+H]+): 343.107 7, 實測值343.107 4.

3b: 吩嗪-1-羧酸-(3-乙?；? 苯酯. 淡黃色固體，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, 計算值 C21H14N2O3([M+H]+): 343.107 7, 實測值343.107 4.

3c: 吩嗪-1-羧酸-(4-乙?；? 苯酯. 淡黃色固體，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, 計算值C21H14N2O3([M+H]+): 343.107 7, 實測值 343.107 4.

6a: 吩嗪-1-羧酸-(苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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, 計算值C21H14N2O3([M+H]+): 343.107 7, 實測值 343.107 5.

6b: 吩嗪-1-羧酸-(2-甲基苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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, 計算值C22H16N2O3([M+H]+): 357.123 4, 實測值 357.123 3.

6c: 吩嗪-1-羧酸-(3-甲基苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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,計算值 C22H16N2O3([M+H]+):357.123 4, 實測值 357.123 4.

6d: 吩嗪-1-羧酸-(4-甲基苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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,計算值 C22H16N2O3([M+H]+): 357.123 4, 實測值 357.123 1.

6e: 吩嗪-1-羧酸-(2-甲氧基苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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, 計算值 C22H16N2O4([M+H]+):373.118 3, 實測值 373.118 1.

6f: 吩嗪-1-羧酸-(3-甲氧基苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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, 計算值 C22H16N2O4([M+H]+): 373.118 3, 實測值373.118 1.

6g: 吩嗪-1-羧酸-(4-甲氧基苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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, 計算值C22H16N2O4([M+H]+): 373.118 3, 實測值 373.118 2.

6h: 吩嗪-1-羧酸-(2-氟苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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, 計算值 C21H13FN2O3([M+H]+): 361.098 3, 實測值361.098 1.

6i: 吩嗪-1-羧酸-(3-氟苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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,計算值 C21H13FN2O3([M+H]+): 361.098 3, 實測值 361.098 0.

6j: 吩嗪-1-羧酸-(4-氟苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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, 計算值C21H13FN2O3([M+H]+):361.098 3, 實測值 361.098 3.

6k: 吩嗪-1-羧酸-(2-氯苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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, 計算值C21H13ClN2O3([M+H]+): 377.068 7, 實測值377.068 5.

6l: 吩嗪-1-羧酸-(3-氯苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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,計算值 C21H13ClN2O3([M+H]+): 377.068 7, 實測值377.068 5.

6m: 吩嗪-1-羧酸-(4-氯苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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,計算值C21H13ClN2O3([M+H]+): 377.068 7, 實測值377.068 3.

6n: 吩嗪-1-羧酸-(2-溴苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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,計算值 C21H13BrN2O3([M+H]+): 421.018 2, 實測值421.018 1.

6o: 吩嗪-1-羧酸-(3-溴苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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, 計算值 C21H13BrN2O3([M+H]+): 421.018 2, 實測值421.018 2.

6p: 吩嗪-1-羧酸-(4-溴苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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, 計算值 C21H13BrN2O3([M+H]+): 421.018 2, 實測值421.018 3.

6q: 吩嗪-1-羧酸-(2-硝基苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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, 計算值C21H13N3O5([M+H]+): 388.092 8, 實測值388.092 5.

6r: 吩嗪-1-羧酸-(3-硝基苯甲酰) 甲酯.黃色固體，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, 計算值 C21H13N3O5([M+H]+): 388.092 8, 實測值388.092 8.

6s: 吩嗪-1-羧酸-(4-硝基苯甲酰) 甲酯. 黃色固體，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,計算值 C21H13N3O5([M+H]+): 388.092 8, 實測值388.092 8.

1.4 生物活性測定

1.4.1 離體殺菌活性測定 采用菌絲生長速率法[19]測定?；衔餄舛葹?.2 mmol/L，以申嗪霉素為對照藥劑。

1.4.2 殺螨活性測定 參考文獻(xiàn)[20]中的瓊脂保濕浸葉法進(jìn)行，略有改進(jìn)。藥劑濃度為1 mmol/L。各供試化合物用1 mL 二甲基亞砜溶解后，用0.1%吐溫80 水溶液定容至50 mL。將生長良好、長勢一致的豇豆葉片制作成直徑4 cm 的葉碟，并在藥液中浸漬10 s。每處理 3 個重復(fù)。以含同樣體積二甲基亞砜的0.1%吐溫80 水溶液為空白對照，以伊維菌素為藥劑對照。葉碟晾干后置于含0.1%水瓊脂的培養(yǎng)皿中，每葉碟接種30 頭齡期一致、健康活潑的朱砂葉螨雌成螨，置于人工氣候室 (26 ℃ ± 1 ℃)，相對濕度65%～75%，光周期16 h/d) 培養(yǎng)。24 h 后鏡檢，用毛筆尖輕觸蟲體，完全不動者或只有一只足動者判定為死亡，按 (1)式計算校正死亡率。

式中：Mc為校正死亡率；Mt為處理組死亡率；Mo為對照組死亡率。

根據(jù)初篩結(jié)果，選擇高殺螨活性的化合物測定其LC50值，以伊維菌素為藥劑對照，采用SPSS 25.0 軟件計算LC50值和95%置信區(qū)間。

2 結(jié)果與討論

2.1 目標(biāo)化合物的合成

由于苯乙酮鹵代烴活潑性強(qiáng)，在堿性條件下易與羧基上的氫發(fā)生親核取代反應(yīng)，因此本研究以DMF 為溶劑、碳酸鉀作縛酸劑，使吩嗪-1-羧酸與中間體5 進(jìn)行反應(yīng)，以較高的收率獲得目標(biāo)化合物6a～6s，該合成路線操作簡單，反應(yīng)條件溫和。

2.2 目標(biāo)化合物的生物活性

2.2.1 離體殺菌活性 殺菌活性測定結(jié)果 (表1)表明：在0.2 mmol/L 時，所有化合物對水稻紋枯病菌均有不同程度的抑制作用，其中化合物6b和6e 的抑制率分別為56.05%和65.37%，但是大多數(shù)目標(biāo)化合物對其他植物病原真菌的殺菌活性較弱。本研究將吩嗪-1-羧酸與羥基苯基乙酮和取代苯基羥甲基乙酮進(jìn)行酯化，其殺菌活性顯著下降，可能是由于苯乙酮結(jié)構(gòu)片段空間位阻過大所致。

表1 目標(biāo)化合物對6 種植物病原菌菌絲生長的抑制作用 (0.2 mmol/L)Table 1 Inhibition of target compounds against six pathogenic fungi in vitro (0.2 mmol/L)

續(xù)表1Table 1 (Continued)

2.2.2 殺螨活性 初篩測定結(jié)果 (表2) 表明：在1 mmol/L 下大部分目標(biāo)化合物對朱砂葉螨雌成螨具有良好的殺螨活性，其中化合物6k 和6m 的校正死亡率均大于87%，顯著高于其他化合物，但低于對照藥劑伊維菌素。此外，化合物3a～3c 的殺螨活性顯著低于化合物6a～6s。

表2 目標(biāo)化合物對朱砂葉螨雌成螨的殺螨活性Table 2 Acaricidal activity of target compounds against adult mite of T. cinnabarinu

根據(jù)初篩結(jié)果，進(jìn)一步測定了殺螨活性較高的化合物6k 和 6m 的LC50值。可以看出，化合物 6k 和 6m 對朱砂葉螨雌成螨的LC50值分別為0.25 mmol/L 和0.19 mmol/L(表3)。

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

初步構(gòu)效關(guān)系研究表明，在目標(biāo)化合物的苯環(huán)上引入不同取代基 (R2) 會對殺螨活性產(chǎn)生影響。當(dāng)R2為氯原子且為鄰位取代 (6k) 或?qū)ξ蝗〈?6m) 時，化合物的殺螨活性優(yōu)于R2為其他取代基時的活性，說明氯原子的引入可以提高化合物的殺螨活性?；衔?h (R2= 2-F) 和6j (R2= 4-F) 的活性高于6i (R2= 3-F)，說明鹵素原子在對位和鄰位取代時化合物的殺螨活性高于其間位取代。

3 結(jié)論

本文以吩嗪-1-羧酸和不同取代的苯乙酮為原料，通過溴化和親核取代反應(yīng)合成了22 個未見文獻(xiàn)報道的含苯乙酮結(jié)構(gòu)片段的吩嗪-1-羧酸酯類化合物，所有目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)均得到1H NMR、13C NMR 和高分辨質(zhì)譜確證。離體殺菌活性測定結(jié)果表明，在0.2 mmol/L 下，大部分目標(biāo)化合物對水稻紋枯病菌具有不同程度的抑制作用，但抑菌效果均不如對照藥劑申嗪霉素。殺螨活性測定結(jié)果表明，在1 mmol/L 下，大部分目標(biāo)化合物對朱砂葉螨雌成螨具有良好的殺螨活性，其中化合物6k (R2=2-Cl) 和6m (R2=4-Cl) 的活性最好，LC50值分別為0.25 和0.19 mmol/L，說明在吩嗪-1-羧酸上引入苯乙酮結(jié)構(gòu)片段能顯著提高化合物的殺螨活性，這為吩嗪-1-羧酸的結(jié)構(gòu)改造提供了新思路。