尤偉晨, 劉小雨, 劉現(xiàn)坤, 柴源卿,王曉菲, 呂 培, 花日茂
(安徽農(nóng)業(yè)大學 資源與環(huán)境學院,合肥 230036)
特胺酸 (tetramic acid) 的化學名稱為吡咯烷-2,4-二酮,存在烯醇式和酮式兩種互變異構體。天然產(chǎn)物中含有特胺酸骨架的化合物主要以烯醇式異構體存在[1],其廣泛存在于海綿、藍藻、細菌和真菌等多類海洋生物和陸地生物的次生代謝物中,具有抗病毒、抗細菌、抗真菌、抗腫瘤及除草等生物活性[2-3]。3-酰基特胺酸是典型的五元雜環(huán)次生代謝產(chǎn)物。其生物合成過程為:首先由乙酰輔酶A 在聚酮酶 (PKS) 催化下合成聚酮化合物 (A),進一步在非核糖體蛋白合成酶 (NRPS) 催化下與氨基酸縮合合成聚酮酰胺 (B),最終在細胞質(zhì)中的完成3-酰基特胺酸骨架的合成[4](圖式1)。
圖式1 3-酰基特胺酸的生物合成[4]Scheme 1 Biosynthetic route of 3-acylated tetramic acid[4]
細交鏈孢菌酮酸(tenuazonic acid,以下簡稱TeA) 是鏈格孢菌Alternaria alternata(Fr.) Keissler的次生代謝毒素[5],分子式為C10H15NO3,結(jié)構式見圖式2。研究表明,TeA 對絲光綠蠅Phaenicia sericata的LC50值為120 mg/L[6],并可有效控制紫莖澤蘭Eupatorium adenophorum及其生境的主要雜草、農(nóng)田禾草及多種闊葉雜草[7],同時3-位苯甲酰基、亞乙烯基、酰胺和酰肼取代的TeA 衍生物具有較好的除草[8]、殺蟲和殺菌活性[9-13]。
TeA 的生物合成是由異亮氨酸與乙?;阴]o酶A 縮合后得到的中間體經(jīng)關環(huán)形成內(nèi)酰胺而完成的[4]。在利用狄克曼關環(huán)反應進行TeA 的化學合成時,發(fā)現(xiàn)在強堿條件下會導致5-位的C 原子發(fā)生差向異構化,分別得到TeA 和5R, 6S-TeA異構體(iso-tenuazonic acid) (圖式2)[14]。
圖式2 TeA (1) 及其5R, 6S-異構體 (2) 的結(jié)構Scheme 2 Structures of tenuazonic acid and its 5R,6S-isomer
目前,TeA 及其衍生物的合成多采用雙乙烯酮作為乙酰乙?;噭10,15],而雙乙烯酮揮發(fā)性強,其蒸氣易對人眼產(chǎn)生危害,且這些方法僅能合成特胺酸3-位為乙酰基的衍生物。本研究參照特胺酸的生物合成途徑,利用不同?;资纤崽娲p乙烯酮實現(xiàn)3-位為不同?;匕匪峁羌芑衔镆约?-位不同取代衍生物的合成,同時通過測定目標化合物對麥芽蟲的殺蟲活性篩選出結(jié)構新穎的高活性化合物。酰基化米氏酸1a~1e、中間體2a~2s 和3a~3g、目標化合物4a~4s 和5a~5g 的合成路線見圖式3,中間體6a 和目標化合物7a、8a 的合成路線見圖式4。
圖式3 目標化合物4a~4s 和5a~5g 的合成路線Scheme 3 The synthetic route of the target compounds 4a-4s and 5a-5g
圖式4 目標化合物7a 和8a 的合成路線Scheme 4 The synthetic route of the target compounds 7a and 8a
MP120 全自動熔點儀,南海能儀器股份有限公司;DD2 600MHz 核磁共振儀,美國Agilent 科技有限公司;人工氣候培養(yǎng)箱,合肥達斯卡特科學器材有限公司;DZX-50KBS 立式壓力蒸汽滅菌器,上海申安醫(yī)療器械廠;Waters ACQUITY UPLC 高效液相色譜 (Chiralpak AD-3R 色譜柱(2.1 mm × 150 mm,3 μm),流動相為V(乙腈) :V(0.1%甲酸水溶液)=50 : 50,流速0.3 mL/min),Waters 公司;XevoTQ-S UPLC/MS-MS 超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀,Waters 公司。
氨基酸甲酯鹽酸鹽均為L-構型,分析純;其他試劑均為市售分析純,未經(jīng)處理直接使用。對照藥劑:98.5%螺蟲乙酯 (spirotetramat) 原藥,Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司產(chǎn)品。
1.2.1 化合物1a~1e 的合成 參考文獻方法[16]進行。將丙二酸環(huán)亞異丙酯 (3.00 g,20.8 mmol) 和吡啶 (3.29 g,41.6 mmol) 溶于25 mL 無水二氯甲烷中,在 -15~-5 ℃下攪拌15 min,緩慢滴加酰氯 Ⅰ (11 mmol) 的二氯甲烷溶液 (5 mL),在25 ℃下反應攪拌3.0 h。加入2 mol/L 的鹽酸溶液20 mL,用二氯甲烷萃取,無水硫酸鎂干燥有機相,經(jīng)柱層析 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=9 : 1) 純化,得到產(chǎn)物1a~1e。
5-乙酰基-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮 (1a)[16]:棕色固體,產(chǎn)率83%,熔點80~82 ℃;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 1.75 (s, 6H), 2.69 (s, 3H), 15.13 (s, 1H). HRMS [ESI-]:C8H9O5[(M-H)-],m/z計算值:185.045 5;測試值:185.045 9.
5-(環(huán)丙烷甲?;?-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮 (1b)[16]:淡黃色固體,產(chǎn)率82%,熔點81~83 ℃;1H NMR (600 MHz,DMSO-d6),δ: 1.30~1.31 (m, 4H),1.67 (s, 6H), 3.31~3.37 (m,1H). HRMS [ESI-]: C10H11O5[(M-H)-],m/z計算值:211.061 2;測試值:211.061 5.
5-(環(huán)己烷甲?;?-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮 (1c)[16]:白色固體,產(chǎn)率85%,熔點79~81 ℃;1H NMR (600 MHz,CDCl3),δ: 1.20~1.27 (m 1H), 1.35~1.42 (m, 2H), 1.47~1.54 (m, 2H), 1.71 (s, 6H), 1.71~1.73 (m, 1H), 1.79~1.84 (m, 4H),3.76~3.80 (m, 1H). HRMS [ESI-]: C13H17O5[(M-H)-],m/z計算值:235.108 1;測試值:235.1083.
5-苯甲酰基-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮 (1d)[16]:黃色固體,產(chǎn)率96%,熔點95~97 ℃;1H NMR (600 MHz,DMSO-d6),δ: 1.76 (s, 6H), 7.46 (dd,J1= 7.8 Hz,J2= 7.2 Hz,2H), 7.57~7.61 (m, 3H). HRMS [ESI-],δ: C13H11O5[(M-H)-],m/z計算值:247.061 2;測試值:247.061 5.
5-肉桂?;?2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮 (1e):黃褐色固體,產(chǎn)率87%,熔點98~100 ℃;1H NMR (600 MHz,DMSO-d6),δ: 1.68 (s, 6H), 6.80 (s, 1H), 6.83 (s, 1H),7.42~7.49 (m, 5H). HRMS [ESI-]: C15H13O5[(M-H)-],m/z計算值:273.076 8;測試值:273.077 0.
1.2.2 化合物2a~2s 和3a~3g 的合成 將氨基酸甲酯鹽酸鹽(Ⅱ) (10 mmol) 、乙?;资纤?2.09 g,11 mmol) 和三乙胺 (1.01 g,10 mmol) 分別加入到盛有1,4-二氧六環(huán)(p-dioxane, 40 mL) 的100 mL 茄形瓶中,加熱回流反應4 h,用薄層色譜 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)= 5 : 1) 跟蹤直至反應結(jié)束。減壓濃縮后加入40 mL 乙酸乙酯溶解,分別用40 mL 1 mol/L 的鹽酸和40 mL 飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥,經(jīng)柱層析 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)= 5 : 1) 分離得到產(chǎn)物2a~2s 和3a~3g。
(S)-3-(4-氯苯基)-2-(3-氧代丁酰氨基) 丙酸甲酯 (2a):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率85%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 2.22 (s, 3H), 3.01~3.05 (m, 1H), 3.12~3.15 (m, 1H), 3.38 (s,2H), 3.72 (s, 3H), 4.82~4.86 (m, 1H), 7.07 (d,J= 7.8 Hz, 2H),7.25 (d,J= 7.8 Hz, 2H), 7.28 (d,J= 7.2 Hz, 1H). HRMS[ESI-]: C14H15ClNO4[(M-H)-],m/z計算值:296.069 5;測試值:296.069 7.
(S)-3-(4-氟苯基)-2-(3-氧代丁酰氨基) 丙酸甲酯 (2b):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率80%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 2.19 (s, 3H), 3.01 (dd,J= 6.6, 14.4 Hz, 1H), 3.11 (dd,J=5.6, 13.8 Hz, 1H), 3.36 (s, 2H), 3.69 (s, 3H), 4.81 (dd,J= 6.6,13.2 Hz, 1H), 6.94~6.96 (m, 2H), 7.07~7.09 (m, 2H), 7.29 (d,J=6.8 Hz, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 30.72, 37.08,49.56, 52.29, 53.38, 115.30, 115.37 (d,2JFC= 21.3 Hz), 130.72(d,3JFC= 8.0 Hz), 131.55 (d,4JFC= 3.3 Hz), 162.99 (d,1JFC=245.5 Hz), 165.23, 171.48, 203.57. HRMS [ESI-]:C14H15FNO4[(M-H)-],m/z計算值:280.099 1;測試值:280.099 4.
(S)-2-(3-氧代丁酰氨基) 丁酸甲酯 (2c):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率83%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 0.92 (t,J=7.5 Hz, 3H), 1.71~1.78 (m, 1H), 1.85~1.82 (m, 1H), 2.26 (s,3H), 3.44 (s, 2H), 3.73 (s, 3H), 4.53~4.56 (m, 1H), 7.34 (s,1H).13C NMR (150 MHz, CD3OD),δ: 8.97, 24.43, 28.60,47.99, 51.16, 53.88, 167.80, 172.40, 203.00. HRMS [ESI-]:C9H14NO4[(M-H)-],m/z計算值:200.092 8;測試值:200.093 1.
(S)-2-(3-氧代丁酰氨基) 戊酸甲酯 (2d):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率86%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 0.92 (t,J=7.3 Hz, 3H), 1.31~1.40 (m, 2H), 1.65~1.71 (m, 1H), 1.78~1.84(m, 1H), 2.27 (s, 3H), 3.44 (s, 2H), 3.73 (s, 3H), 4.57~4.60 (m,1H), 7.32 (s, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 13.72,22.18, 27.33, 30.79, 31.84, 49.60, 52.21, 52.28, 165.32,172.62, 203.88. HRMS [ESI-]: C10H16NO4[(M-H)-],m/z計算值:214.108 5;測試值:214.108 7.
(S)-2-(3-氧代丁酰氨基) 己酸甲酯 (2e):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率89%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 0.87 (t,J=6.9 Hz, 3H), 1.28~.32 (m, 4H), 1.66~1.70 (m, 1H), 1.80~1.83(m, 1H), 2.25 (s, 3H), 3.43 (s, 2H), 3.71 (s, 3H), 4.54-4.57 (m,1H), 7.30 (brs, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 13.72,22.18, 27.33, 30.79, 31.84, 49.60, 52.21, 52.28, 165.32,172.62, 203.88. HRMS [ESI-]: C11H18NO4[(M-H)-],m/z計算值:228.124 1;測試值:228.124 3.
(S)-2-(3-氧代丁酰氨基) 辛酸甲酯 (2f):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率85%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 0.86 (t,J=6.9 Hz, 3H), 1.25~1.38 (m, 8H), 1.67~1.69 (m, 1H), 1.81~.83(m, 1H), 2.26 (s, 3H), 3.43 (s, 2H), 3.73 (s, 3H), 4.53~4.61 (m,1H), 7.28 (brs, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 13.93,22.45, 25.18, 28.75, 30.85, 31.48, 32.16, 49.54, 52.24, 165.27,172.62, 203.94. HRMS [ESI-]: C13H22NO4[(M-H)-],m/z計算值:256.155 4;測試值:256.155 6.
(S)-3-苯基-2-(3-氧代丁酰氨基)-丙酸甲酯 (2g):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率78%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 2.19(s, 3H), 3.03~3.07 (m, 1H), 3.13~3.16 (m, 1H), 3.35 (s, 2H),3.70 (s, 3H), 4.83~4.87 (m, 1H), 7.12 (d,J= 7.4 Hz, 2H), 7.23(dd,J= 6.4, 7.2 Hz, 2H), 7.26~7.29 (m, 2H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 30.68, 37.85, 79.69, 52.26, 53.40, 127.10,128.55, 129.19, 135.80, 165.26, 171.63, 203.49. HRMS [ESI-]:C14H16NO4[(M-H)-],m/z計算值:262.108 5;測試值:262.108 7.
(S)-2-(3-氧代丁酰氨基)-4-甲硫基丁酸甲酯 (2h):黃色油狀液體,產(chǎn)率80%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ:1.97~2.03 (m, 1H), 2.08 (s, 3H), 2.15~2.18 (m, 1H), 2.26 (s,3H), 2.51 (t,J= 6.0 Hz, 2H), 3.45 (s, 2H), 3.74 (s, 3H),4.69~4.73 (m, 1H), 7.45 (s, 1H). HRMS [ESI-]: C10H16NO4S[(M-H)-],m/z計算值:246.080 6;測試值:246.081 2.
(S)-3-環(huán)己基-2- (3-氧代丁酰氨基) 丙酸甲酯 (2i):黃色油狀液體,產(chǎn)率82%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ:0.84~0.95 (m, 2H), 1.08~1.25 (m, 3H), 1.29~1.32 (m, 1H),1.51~1.56 (m, 1H), 1.60~1.62 (m, 1H), 1.64~1.67 (m, 4H),1.73~1.75 (m, 1H), 2.25 (s, 3H), 3.42 (s, 2H), 3.71 (s, 3H),4.58~4.62 (m, 1H), 7.20 (brs, 1H).13C NMR (150 MHz,CDCl3),δ: 25.93, 26.09, 26.29, 30.79, 32.41, 33.42, 34.11,39.71, 49.60, 50.24, 52.21, 165.33, 173.10, 203.92. HRMS[ESI-]: C14H22NO4[(M-H)-],m/z計算值:268.155 4;測試值:268.155 6.
(S)-4-甲基-2-(3-氧代丁酰氨基)-戊酸甲酯 (2j):黃色油狀液體,產(chǎn)率78%,1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 0.92,0.93 (d,J= 5.4 Hz, 6H), 1.55~1.61 (m, 1H), 1.62~1.69 (m,2H), 2.26 (s, 3H), 3.43 (s, 2H), 3.72 (s, 3H), 4.58~4.62 (m,1H), 7.23 (d,J= 6 Hz, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ:21.79, 22.72, 24.86, 30.80, 41.22, 49.53, 50.84, 52.18, 165.30,172.98, 203.90. HRMS [ESI-]:C11H18NO4[(M-H)-],m/z計算值:228.124 1;測試值:228.124 4.
(S)-2-(3-氧代丁酰氨基) 丙酸甲酯 (2k):黃色油狀液體,產(chǎn)率84%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 1.41 (d,J=7.2 Hz, 3H), 2.26 (s, 3H), 3.43 (s, 2H), 3.73 (s, 3H), 4.51~4.62(m, 1H), 7.38 (s, 1H). HRMS [ESI-]: C8H12NO4[(M-H)-],m/z計算值:186.077 2;測試值:186.077 6.
(S) -3,3-二甲基-2-(3-氧代丁酰氨基) 丁酸甲酯 (2l):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率88%;1H NMR (600 MHz, CD3OD3),δ: 0.98 (s, 9H), 2.26 (s, 3H), 3.45 (q,J= 12 Hz, 2H), 3.70 (s,3H), 4.40 (d,J= 6.0 Hz, 1H), 7.52 (d,J= 6.0 Hz, 1H).13C NMR (150 MHz, CD3OD),δ: 25.61, 28.77, 33.75, 50.72,60.84, 167.72, 171.38, 203.63. HRMS [ESI-]: C11H18NO4[(M-H)-],m/z計算值:228.124 1;測試值:228.124 3.
(S)-4-苯基-2-(3-氧代丁酰氨基) 丁酸乙酯 (2m):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率86%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 1.27(t,J= 7.2 Hz, 3H), 1.97~2.06 (m, 1H), 2.17~2.24 (m, 1H),2.27 (s, 2H), 2.60~2.72 (m, 2H), 3.42 (s, 2 H), 4.17 (q,J= 7.2 Hz, 2H), 4.61~4.65 (m, 1H), 7.16~7.20 (m, 3H), 7.23~7.28 (m,2H), 7.35 (d,J= 6.6 Hz, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ:14.12, 30.85, 31.59, 33.75, 49.62, 52.20, 61.46, 126.13,128.34, 128.44, 140.61, 165.25, 171.76, 203.72. HRMS [ESI-]:C16H20NO4[(M-H)-],m/z計算值:290.139 8;測試值:290.140 1.
(S)-3-(對羥基苯基)-2-(3-氧代丁酰氨基) 丙酸甲酯(2n):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率81%;1H NMR (600 MHz,CDCl3),δ: 2.20 (s, 3H), 2.95~2.98 (m, 1H), 3.08~3.11 (m,1H), 3.38 (s, 2H), 3.73 (s, 3H), 4.82~4.84 (m, 1H), 6.71 (d,J=8.3 Hz, 2H), 6.98 (d,J= 8.3 Hz, 2H), 7.35 (d, J = 7.5 Hz, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 14.14, 20.99, 30.75, 37.10,49.31, 52.40, 53.62, 60.43, 115.55, 127.06, 130.29, 155.41,165.72, 171.84, 203.95. HRMS [ESI-]: C14H16NO5[(M-H)-],m/z計算值:278.103 4;測試值:278.103 7.
(S)-2-(3-氧代丁酰氨基)-戊二酸二甲酯 (2o):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率79%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ:1.98~2.02 (m, 1H), 2.19~2.24 (m, 1H), 2.26 (s, 3H), 2.34~2.44(m, 2H), 3.43 (s, 2H), 3.66 (s, 3H), 3.73 (s, 3H), 4.60~4.64 (m,1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 27.15, 29.95, 30.75,49.69, 51.68, 5 173, 52.43, 165.53, 171.79, 172.94, 203.50.HRMS [ESI-]: C11H16NO6[(M-H)-],m/z計算值:258.098 3;測試值:258.098 7.
(S)-3-(2-吲哚)-2-(3-氧代丁酰氨基) 丙酸甲酯 (2p):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率84%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ:2.12 (s, 3H), 3.26~3.34 (m, 4H), 3.67 (s, 3H), 4.89~4.92 (m,1H), 7.02 (brs, 1H), 7.09 (dd,J= 7.2, 7.8 Hz, 1H), 7.16 (dd,J=7.2, 7.8 Hz, 1H), 7.29~7.32 (m, 2H), 7.51 (d,J= 7.8 Hz, 1H),8.37 (s, 1H). HRMS [ESI-]: C16H17N2O4[(M-H)-],m/z計算值:301.119 4;測試值:301.1197.
(3-氧代丁酰氨基) 乙酸甲酯 (2q):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率86%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 2.24 (s, 3H), 3.44(s, 2H), 3.71 (s, 3H), 4.02 (d,J= 6 Hz, 2H), 7.46 (brs, 1H).HRMS [ESI-]: C7H10NO4[(M-H)-],m/z計算值:172.061 5;測試值:172.061 9.
(2S,3S)-3-甲基-2- (3-氧代丁酰氨基) 戊酸甲酯 (2r):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率90%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ:0.90~0.92 (m, 6H), 1.25~1.28 (m, 2H), 1.40~1.47 (m, 1H),1.88~1.94 (m, 1H), 2.26 (s, 3H), 3.45 (s, 2H), 3.72 (s, 3H),4.56 (dd,J= 5.4, 4.8 Hz, 1H), 7.37 (d,J= 7.2 Hz, 1H). HRMS[ESI-]: C11H18NO4[(M-H)-],m/z計算值:228.124 1;測試值:228.124 3.
1-(3-氧代丁酰氨基) 環(huán)己烷-1-甲酸甲酯 (2s):淡黃色油狀液體,產(chǎn)率92%;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ:1.21~1.31 (m, 2H), 1.37~1.45 (m, 2H), 1.60~1.65 (m, 3H),1.77~1.82 (m, 2H), 1.97~2.03 (m, 3H), 2.25 (s, 3H), 3.41 (s,2H), 3.66 (s, 3H), 7.38 (s, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ:21.35, 25.08, 30.90, 32.24, 49.41, 52.19, 58.85, 164.69,174.22, 204.86. HRMS [ESI-]: C12H18NO4[(M-H)-],m/z計算值:240.124 1;測試值:240.124 4.
(S)-3-苯基-2-(3-環(huán)丙基-3-氧代丙酰氨基)-丙酸甲酯(3a):淡黃色固體,產(chǎn)率91%,熔點:73~85 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3),δ: 0.91-0.99 (m, 2H), 1.08~1.10 (m, 2H),1.94~1.97 (m, 1H), 3.04~3.07 (m, 1H), 3.13~3.16 (m, 1H),3.50 (s, 2H), 3.70 (s, 3H), 4.83~4.86 (m, 1H), 7.12 (d,J= 7.3 Hz, 2H), 7.21~7.28 (m, 3H), 7.44 (d,J= 5.4 Hz, 1H). HRMS[ESI-]: C16H18NO4[(M-H)-],m/z計算值:288.124 1;測試值:288.124 4.
(S)-(3-氧代-5-苯基戊-4-順烯酰氨基) 苯基丙氨酸甲酯(3b):淡黃色固體,產(chǎn)率98%,熔點:82~84 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3),δ: 3.16~3.25 (m, 2H), 3.75 (s, 3H),5.02~5.05 (m, 1H), 6.09 (brs, 1H), 6.39 (d,J= 15.6 Hz, 1H),7.11 (d,J= 7.2 Hz, 2H), 7.23~7.30 (m, 3H), 7.35~7.36 (m,3H), 7.49 (d,J= 6.0 Hz, 2H), 7.63 (d,J= 15.6 Hz, 1H).13C NMR (150 MHz, DMSO-d6),δ: 42.00, 57.08, 58.95, 124.41,126.54, 131.76, 132.77, 133.46, 134.12, 134.78, 135.38,139.42, 139.88, 142.35, 144.71, 170.13, 172.71, 177.23.HRMS [ESI-]: C21H20NO4[(M-H)-] ,m/z計算值:350.139 8;測試值:350.140 1.
(S) -2-(3-環(huán)己基-3-氧代丙酰氨基) 戊酸甲酯 (3c):淡黃色固體,產(chǎn)率93%,熔點:71~73 ℃;1H NMR (600 MHz,CDCl3),δ: 0.90 (t,J= 7.3 Hz, 3H), 1.21~1.38 (m, 7H),1.64~1.69 (m, 2H), 1.75~1.78 (m, 3H), 1.84~1.86 (m, 2H),2.40~2.43 (m, 1H), 3.44 (s, 2H), 3.71 (s, 3H), 4.54~4.57 (m,1H), 7.45 (d,J= 6.6 Hz, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ:13.56, 18.59, 25.38, 25.65, 28.01, 34.22, 46.79, 51.61, 52.14,165.62, 172.60, 209.50. HRMS [ESI-]: C15H24NO4[(M-H)-] ,m/z計算值:282.171 1;測試值:282.171 3.
(S) -3-環(huán)己基-2-(3-環(huán)丙基-3-氧代丙酰氨基) 丙酸甲酯(3d):淡黃色固體,產(chǎn)率95%。1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 0.83~0.92 (m, 2H), 0.94~0.99 (m, 2H), 1.07~1.24 (m, 5H),1.28~1.30 (m, 1H), 1.51~1.56 (m, 1H), 1.59~1.68 (m, 5H),1.74 (d,J= 12.7 Hz, 1H), 1.97~2.02 (m, 1H), 3.55 (s, 2H),3.69 (s, 3H), 4.58~4.62 (m, 1H), 7.46 (d,J= 7.4 Hz, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 11.97, 12.79, 13.53, 13.93,14.02, 18.52, 33.89, 58.54, 62.14, 100.68, 104.32, 175.69,189.47, 193.77, 195.78, 199.73. HRMS [ESI-]: C16H24NO4[(M-H)-] ,m/z計算值:294.171 1;測試值:294.171 3.
(S)-2-(3-環(huán)丙基-3-氧代丙酰氨基) 戊酸甲酯 (3e):淡黃色固體,產(chǎn)率92%,熔點:64~66 ℃;1H NMR (600 MHz,CDCl3),δ: 0.89 (t,J= 7.3 Hz, 3H), 0.95~0.99 (m, 2H),1.10~1.11 (m, 2H), 1.29~1.36 (m, 2H), 1.62~1.68 (m, 1H),1.78~1.81 (m, 1H), 1.97~2.01 (m, 1H), 3.55 (s, 2H), 3.70 (s,3H), 4.54~4.58 (m, 1H), 7.57 (d,J= 6.7 Hz, 1H).13C NMR(150 MHz, CDCl3),δ: 11.94, 13.56, 18.57, 21.48, 34.23, 48.88,52.12, 165.52, 172.62, 206.39. HRMS [ESI-]: C12H18NO4[(M-H)-],m/z計算值:240.124 1;測試值:240.124 4.
(S) -2-(3-環(huán)丙基-3-氧代丙酰氨基) 丁酸甲酯 (3f):淡黃色固體,產(chǎn)率95%,熔點:59~61 ℃;1H NMR (600 MHz,CDCl3),δ: 0.90 (t,J= 7.5 Hz, 3H), 0.95~0.99 (m, 2H),1.08~1.14 (m, 2H), 1.69~1.76 (m, 1H), 1.83~1.90 (m, 1H),1.97~2.01 (m, 1H), 3.56 (s, 2H), 3.71 (s, 3H), 4.52~4.55 (m,1H), 7.61 (d,J= 5.8 Hz, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ:9.51, 11.94, 21.49, 25.36, 48.89, 52.19, 53.33, 165.59, 172.39,206.39. HRMS [ESI-]: C11H16NO4[(M-H)-],m/z計算值:226.108 5;測試值:226.108 7.
(S) -2-(3-氧代-3-苯基丙酰氨基) 丁酸甲酯 (3g):淡黃色固體,產(chǎn)率80%,熔點:61~63 ℃;1H NMR (600 MHz,CDCl3),δ: 0.91 (t,J= 7.5 Hz, 3H), 1.72~1.81 (m, 1H),1.86~1.95 (m, 1H), 3.72 (s, 3H), 3.98 (q,J= 16.9 Hz, 2H),4.57~4.61 (m, 1H), 7.47 (dd,J1= 7.4 Hz, J2= 7.6 Hz, 2H),7.59 (d,J= 7.2 Hz, 2H), 7.98 (d,J= 8.1 Hz, 2H).13C NMR(150 MHz, CDCl3),δ: 9.51, 25.43, 45.22, 52.24, 53.49, 125.76,128.52, 128.80, 133.97, 165.60, 172.39, 195.49. HRMS [ESI-]:C14H16NO4[(M-H)-] ,m/z計算值:262.108 5;測試值:262.108 7.
1.2.3 目標化合物4a~4s 和5a~5g 的合成 將化合物2a~2s、3a~3g (10 mmol) 溶解在盛有甲醇(20 mL) 溶液的100 mL 茄形瓶中,攪拌5 min 后,滴加30%甲醇鈉溶液 (1.98 g,11 mmol),加熱至回流反應0.5 h,用薄層色譜 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=1 : 5) 跟蹤至反應完全。蒸除溶劑后加入12 mL純水,用1 mol/L 的鹽酸調(diào)節(jié)pH 值至2~3,抽濾,用乙醚萃取,有機相用無水硫酸鎂干燥,經(jīng)柱層析 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=1 : 5) 分離,得到目標化合物4a~4s 和5a~5g。
(S)-1,5-二氫-5-(4-氯芐基)-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮(4a) :白色固體,產(chǎn)率85%,熔點81~83 ℃;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 2.45 (s, 3H), 2.67 (dd,J= 14.0, 9.6 Hz, 1H),3.22 (dd,J= 14.0, 3.4 Hz, 1H), 4.00 (dd,J= 9.4, 3.3 Hz, 1H),7.12 (d,J= 8.2 Hz, 2H), 7.27 (d = 8.2 Hz, 2H).13C NMR (150 MHz,CDCl3),δ: 19.62, 37.46, 63.18, 101.34, 128.98, 130.46,133.16, 134.70, 174.79, 185.72, 193.82. HRMS [ESI-]:C13H11ClNO3[(M-H)-],m/z計算值:264.043 3;測試值:264.043 8.
(S)-1,5-二氫-5-(4-氟芐基)-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮 (4b):白色固體,產(chǎn)率83%,熔點72~74 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3),δ: 2.46 (s, 3H), 2.69 (dd,J= 14.0, 9.8 Hz,1H), 3.23 (dd,J= 12.1, 6.0 Hz, 1H), 4.00 (dd,J= 9.5, 3.2 Hz,1H), 7.98~7.02 (m, 2H), 7.15~7.17 (m, 2H).13C NMR (150 MHz,CDCl3),δ: 19.60, 37.30, 63.35, 101.39, 115.71 (d,2JFC=21 Hz), 130.63 (d,3JFC= 7.5 Hz), 131.92 (d,4JFC= 3.0 Hz),162.51 (d,1JFC= 244.5 Hz), 174.76, 185.65, 193.94. HRMS[ESI-]: C13H11FNO3[(M-H)-],m/z計算值:248.072 8;測試值:248.0731.
(S)-1,5-二氫-5-乙基-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮 (4c):白色固體,產(chǎn)率88%,熔點75~76 ℃;1H NMR (600 MHz,DMSO-d6),δ: 0.82 (t,J= 7.4 Hz, 3H), 1.45~1.52 (m, 1H),1.63~1.70 (m, 1H), 2.33 (s, 3H), 3.78 (brs, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 9.16, 19.50, 24.87, 63.33, 101.66, 175.22,184.97, 195.38. HRMS [ESI-]: C8H10NO3[(M-H)-],m/z計算值:168.066 6;測試值:168.066 9.
(S)-1,5-二氫-5-丙基-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮 (4d):白色固體,產(chǎn)率81%,熔點73~76 ℃;1H NMR (600 MHz,CDCl3),δ: 0.94, 0.96 (t, 3H), 1.37~1.45 (m, 2H), 1.56~1.61(m, 1H), 1.79~1.85 (m, 1H), 2.45, 2.50 (s, 3H), 3.81~3.83,3.97~9.99 (m, 1H), 6.40, 6.65 (brs, 1H).13C NMR (150 MHz,CDCl3),δ: 13.72, 18.52, 19.50, 33.86, 62.20, 101.48, 175.11,185.00, 195.48. HRMS [ESI-]: C9H12NO3[(M-H)-],m/z計算值:182.082 3;測試值:182.082 5.
(S)-1,5-二氫-5-丁基-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮 (4e):白色固體,產(chǎn)率83%,熔點78~82 ℃;1H NMR (600 MHz,CDCl3),δ: 0.90 (t,J= 8.0 Hz, 3H), 1.29~1.41 (m, 4H),1.57~1.64 (m, 1H), 1.81~1.87 (m, 1H), 2.45, 2.51 (s, 3H),3.81~3.83, 3.97~3.99 (m, 1H), 6.39, 6.49 (brs, 1H).13C NMR(150 MHz, CDCl3),δ: 13.78, 19.50, 22.38, 27.23, 31.51, 62.36,101.51, 185.00, 195.49. HRMS [ESI-]: C10H14NO3[(M-H)-],m/z計算值:196.097 9;測試值:196.098 1.
(S)-1,5-二氫-5-己基-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮 (4f):白色固體,產(chǎn)率78%,熔點138~140 ℃;1H NMR (600 MHz,CDCl3),δ: 0.85 (t,J= 6.2 Hz, 3H), 1.25~1.36 (m, 8H),1.54~1.60 (m, 1H), 1.80~1.84 (m, 1H), 2.43, 2.49 (s, 3H),3.79~3.81, 3.96~3.98 (m, 1H), 6.59, 6.81 (s, 1H).13C NMR(150 MHz, CDCl3),δ: 13.92, 19.48, 22.44, 25.08, 28.90, 31.49,31.81, 62.40, 101.51, 175.14, 184.94, 195.51. HRMS [ESI-]:C12H18NO3[(M-H)-],m/z計算值:224.129 2;測試值:224.129 6.
(S)-1,5-二氫-5-芐基-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮 (4g):白色固體,產(chǎn)率80%,熔點102~104 ℃;1H NMR (600 MHz,CD3OD),δ: 2.09 (s, 3H), 2.96~3.00 (m, 1H), 3.14~3.17 (m,1H), 4.70~7.72 (m, 1H), 7.19~7.22 (m, 3H), 7.26~7.28 (m, 2H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 19.61, 38.22, 63.54, 101.41,128.89, 136.43, 174.68, 185.54, 194.11. HRMS [ESI-]:C13H12NO3[(M-H)-],m/z計算值:230.082 3;測試值:230.082 5.
(S)-1,5-二氫-5-(2-(甲硫基)乙基)-3-乙酰基-4-羥基吡咯-2-酮 (4h) :白色固體,產(chǎn)率81%,熔點103~105 ℃;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 1.81~1.90 (m, 1H), 2.10 (s, 3H),2.14~2.22 (m, 1H), 2.45, 2.51 (s, 3H), 2.59~2.68 (m, 2H),3.94~3.96, 4.13~4.18 (m, 1H), 6.71, 6.88 (s, 1H).13C NMR(150 MHz, CDCl3),δ: 15.22, 19.62, 30.67, 30.74, 61.67,101.24, 175.00, 185.44, 194.83. HRMS [ESI-]:C9H12NO3S[(M-H)-],m/z計算值:214.054 3;測試值:214.054 7.
(S)-1,5-二氫-5-(環(huán)己基甲基)-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮 (4i):白色固體,產(chǎn)率89%,熔點96~100 ℃;1H NMR(600 MHz, DMSO-d6),δ: 0.76~0.89 (m, 2H), 1.08~1.27 (m,3H), 1.24~1.27 (m, 1H), 1.46~1.50 (m, 2H), 1.60~1.64 (m,4H), 1.71~1.73 (m, 1H), 2.32 (s, 3H), 3.85~3.86 (m, 1H), 8.98(s, 1H). HRMS [ESI-]: C13H18NO3[(M-H)-],m/z計算值:236.129 2;測試值:236.129 5.
(S)-1,5-二氫-5-異丁基-3-乙酰基-4-羥基吡咯-2-酮(4j):白色固體,產(chǎn)率87%,熔點102~104 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3),δ: 0.94, 0.95 (s, 6H), 1.39~1.46 (m, 1H),1.66~1.71 (m, 1H), 1.73~1.81 (m, 1H), 2.43, 2.48 (s, 3H),3.82~3.85, 3.99~4.01 (m, 1H), 6.97, 7.31 (s, 1H).13C NMR(150 MHz, CDCl3),δ: 19.50, 21.50, 23.22, 25.27, 60.96,101.27, 175.13, 185.06, 195.80. HRMS [ESI-]: C10H14NO3[(M-H)-],m/z計算值:196.097 9;測試值:196.098 1.
(S)-1,5-二氫-5-甲基-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮 (4k):白色固體,產(chǎn)率81%,熔點112~114 ℃;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 1.36, 1.39 (d,J= 7.0 Hz, 3H), 2.45, 2.50 (s,3H), 3.87~3.90, 4.03~4.07 (m, 1H), 6.30, 6.43 (s, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 17.44, 19.51, 57.89, 100.87,174.78, 185.38, 195.79. HRMS [ESI-]: C7H8NO3[(M-H)-],m/z計算值:154.051 0;測試值:154.0513.
(S)-1,5-二氫-5-(叔丁基)-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮(4l):白色固體,產(chǎn)率88%,熔點107~109 ℃;1H NMR(600 MHz, CD3OD),δ: 1.03 (s, 9H), 2.21 (s, 2H), 4.30 (s, 1H).13C NMR (150 MHz, CD3OD),δ: 25.71, 33.48, 60.74, 97.94,167.60, 172.47, 203.49. HRMS [ESI-]: C10H14NO3[(M-H)-],m/z計算值:196.097 9;測試值:196.0981.
(S)-1,5-二氫-5-苯乙基-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮(4m):白色固體,產(chǎn)率81%,熔點80~84 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3),δ: 1.89~1.96 (m, 1H), 2.17~2.22 (m, 1H),2.44, 2.49 (s, 3H), 2.69~2.76 (m, 2H), 3.80~3.82, 3.96~3.97(m, 1H), 7.18~7.21 (m, 3H), 7.25~7.29 (m, 2H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ19.56, 31.60, 33.36, 61.75, 101.40, 126.42,128.41, 128.64, 140.23, 175.05, 185.24, 195.13. HRMS [ESI-]:C14H14NO3[(M-H)-],m/z計算值:244.097 9;測試值:244.097 5.
(S)-1,5-二氫-5-(4-羥基芐基)3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮(4n):白色固體,產(chǎn)率85%,熔點92~95 ℃;1H NMR(600 MHz, CD3OD),δ: 2.33 (s, 3H), 2.84~2.87 (m, 1H),2.97~3.00 (m, 1H), 4.08 (s, 1H), 6.66 (d,J= 8.4 Hz, 2H), 6.97(d,J= 8.4 Hz, 2H). HRMS [ESI-]: C13H12NO4[(M-H)-],m/z計算值:246.077 2;測試值:246.077 4.
(S)-1,5-二氫-5-(甲氧羰基乙基)-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮 (4o):白色固體,產(chǎn)率78%,熔點103~104 ℃;1H NMR (600 MHz, DMSO-d6),δ: 1.62~1.70 (m, 1H), 1.90~1.95(m, 1H), 2.33 (s, 3H), 2.38 (t,J= 7.7 Hz, 2H), 3.56 (s, 3H),3.84~3.96 (m, 1H), 8.88 (s,1H). HRMS [ESI-]: C10H12NO5[(M-H)-],m/z計算值:226.072 1;測試值:226.072 3.
(S)-1,5-二氫-5-(3-吲哚-甲基)-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮 (4p):棕黃色固體,產(chǎn)率84%,熔點122~124 ℃;1H NMR (600 MHz, CD3OD),δ: 2.25 (s, 3H), 2.98~3.02 (m, 2H),3.07~3.10 (m, 1H), 4.15 (brs, 1H), 6.94 (dd,J1=J2= 7.4 Hz,1H), 7.02 (dd,J1=J2= 7.5 Hz, 1H),7.29 (d,J= 8.1 Hz, 1H),7.50 (d,J= 7.9 Hz, 1H), 8.87 (s, 1H), 10.83 (s, 1H). HRMS[ESI-]: C15H13N2O3[(M-H)-],m/z計算: 269.093 2;測試值:269.093 5.
1,5-二氫-3-乙?;?4-羥基吡咯-2-酮 (4q):白色固體,產(chǎn)率89%,熔點135~137 ℃;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 2.46, 2.51 (s, 3H), 3.80, 3.93 (s, 2H), 6.37, 6.47 (s, 1H).HRMS [ESI-]:C6H6NO3[(M-H)-],m/z計算值:140.035 3;測試值: 140.035 5.
(5S, 6S)-1,5-二氫-5-(仲丁基)-3-乙酰基-4-羥基吡咯-2-酮 (4r):黃色油狀液體,產(chǎn)率90%,熔點122~123 ℃;1H NMR (600 MHz, DMSO-d6),δ: 0.78 (t,J= 7.4 Hz, 3H), 0.88(d,J= 7.0 Hz, 3H), 1.07~1.11 (m, 1H), 1.20~1.24 (m, 1H),1.75~1.78 (m, 1H), 2.32 (s, 3H), 3.77 (m, 1H), 8.85 (s, 1H).HRMS [ESI-]: C10H14NO3[(M-H)-],m/z計算值:196.097 9;測試值:196.097 7.
1,5-二氫3-乙?;?4-羥基-1-氮雜螺環(huán)[4.5]癸-3-烯-2-酮 (4s):白色固體,產(chǎn)率95%,熔點134~136 ℃;1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 1.32~1.56 (m, 5H), 1.70~1.81(m,5H), 2.44, 2.49 (s, 3H), 7.27, 7.77 (s, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 19.48, 21.83, 24.69, 32.97, 66.52, 100.65,174.34, 185.40, 197.87. HRMS [ESI-]: C11H14NO3[(M-H)-],m/z計算值:208.097 9;測試值:208.0977.
(S)-1,5-二氫-5-芐基-3-(環(huán)丙烷甲?;?-4-羥基吡咯-2-酮 (5a):黃色固體,產(chǎn)率87%。1H NMR (600 MHz,DMSO-d6),δ: 1.05~1.07 (m, 4H), 2.83~2.88 (m, 2H),2.96~2.99 (m, 1H), 4.13 (m, 1H), 7.14~7.18 (m, 3H), 7.23 (dd,J1=J2= 7.4 Hz, 2H).13C NMR (150MHz, DMSO-d6),δ:11.32, 11.43, 14.08, 37.11, 126.90, 128.48, 130.03, 136.64,194.90. HRMS [ESI-]: C15H14NO3[(M-H)-],m/z計算值:256.097 9;測試值:256.098 3.
(S)-1,5-二氫-5-芐基-3-肉桂?;?4-羥基吡咯-2-酮(5b):黃色固體,產(chǎn)率78%。1H NMR (600 MHz, DMSOd6),δ: 2.90~2.94 (dd,J= 13.8, 9.5 Hz, 1H), 3.11 (dd,J= 13.9,4.7 Hz, 1H), 4.55~4.62 (m, 1H), 6.68 (d,J= 18 Hz, 1H),7.16~7.19 (m, 1H), 7.23~7.27 (m, 4H), 7.34~7.39 (m, 4H),7.52 (d,J= 7.4 Hz, 2H), 8.40 (d,J= 7.2 Hz, 1H).13C NMR(150 MHz, DMSO-d6),δ: 37.31, 54.09, 122.14, 126.87,127.98, 128.64, 129.36, 129.50, 129.95, 135.22, 138.03,139.65, 165.31, 173.42. HRMS [ESI-]: C20H16NO3[(M-H)-],m/z計算值:318.113 6;測試值:318.113 2.
(S)-1,5-二氫-5-丙基-3-(環(huán)己甲酰基)-4-羥基吡咯-2-酮(5c):白色固體,產(chǎn)率89%。1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ:0.94, 0.95 (t,J= 7.2, 3H), 1.18~1.25 (m, 1H), 1.34~1.46 (m,4H), 1.47~1.54 (m, 2H), 1.55~1.60 (m, 1H), 1.69~1.72 (m,1H), 1.75~1.83 (m, 5H), 3.36~3.47 (m, 1H), 3.78~3.80,3.95~3.97 (m, 1H), 6.68, 6.79 (s, 1H).13C NMR (150 MHz,CDCl3),δ: 13.72, 18.48, 25.47, 28.59, 28.61, 33.88, 40.90,62.04, 99.43, 176.05, 192.76, 195.00. HRMS [ESI-]:C14H20NO3[(M-H)-],m/z計算值:250.144 9;測試值:250.145 2.
(S)-1,5-二氫-5-(環(huán)己基甲基)-3-(環(huán)丙甲?;?-4-羥基吡咯-2-酮 (5d):白色固體,產(chǎn)率83%。1H NMR (600 MHz,CDCl3),δ: 0.89~1.02 (m, 2H), 1.16~1.23 (m, 5H), 1.34~1.44 (m, 4H), 1.64~1.78 (m, 6H), 2.97~3.02, 3.07~3.12 (m,1H), 3.86~3.88, 4.02~4.04 (m, 1H), 6.67, 7.00 (s, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 11.95, 13.62, 26.30, 32.17, 33.99,34.69, 39.60, 60.29, 100.50, 175.62, 189.46, 196.26. HRMS[ESI-]: C15H20NO3[(M-H)-],m/z計算值:262.144 9;測試值:262.145 2.
(S)-1,5-二氫-5-丙基-3-(環(huán)丙烷甲酰基)-4-羥基吡咯-2-酮 (5e):白色固體,產(chǎn)率85%。1H NMR (600 MHz, DMSOd6),δ: 0.85 (t,J= 7.2 Hz, 3H), 1.11~1.14 (m, 4H), 1.29~1.35(m, 2H), 1.41~1.47 (m, 1H), 1.61~1.67 (m, 1H), 2.84 (brs,1H), 3.82 (brs, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 11.98,13.63, 13.74, 18.57, 33.84, 33.93, 62.14, 100.68, 175.69,189.46, 195.77. HRMS [ESI-]: C11H14NO3[(M-H)-],m/z計算值:208.097 9;測試值:208.097 6.
(S)-1,5-二氫- 5-乙基-3-(環(huán)丙甲?;?-4-羥基吡咯-2-酮(5f):白色固體,產(chǎn)率83%。1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ:0.96, 0.97 (t,J= 7.2 Hz, 3H), 1.15~1.20 (m, 2H), 1.33~1.36(m, 2H), 1.65~1.70 (m, 1H), 1.86~1.89 (m, 1H), 2.98~3.00,3.04~3.09 (m, 1H), 3.77~3.79, 3.94~3.96 (m, 1H), 6.66, 6.92(s, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 9.27, 11.96, 13.63,24.90, 63.30, 100.88, 175.82, 189.38, 195.65. HRMS [ESI-]:C10H12NO3[(M-H)-],m/z計算值:194.082 3;測試值:194.081 9.
(S)-1,5-二氫-5-乙基-3-苯甲酰基-4-羥基吡咯-2-酮(5g):白色固體,產(chǎn)率87%。1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 0.99 (t,J= 7.3 Hz, 3H), 1.70~1.75 (m, 1H), 1.90~1.93 (m,1H), 3.82~3.83 (m, 1H), 6.92 (s, 1H), 7.49 (dd,J= 4.8, 7.8 Hz,2H), 7.59 (dd,J= 4.8, 7.8 Hz, 1H), 8.21 (d,J= 7.8 Hz, 2H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 9.15, 25.09, 62.67, 99.70,128.06, 129.60, 131.74, 133.70, 177.44, 180.91, 193.10.HRMS [ESI-]: C13H12NO3[(M-H)-],m/z計算值:230.082 3;測試值:230.082 5.
1.2.4 目標化合物7a 的合成
1.2.4.1 中間體化合物6a 的合成 在 -15~0 ℃下,向14 mL 甲醇中滴加2.8 mL 二氯亞砜,滴加完畢后保持溫度攪拌1 h。室溫下向混合物中加入1-氨基-1-環(huán)己烷羧酸 (1.798 g,12.56 mmol),加熱回流反應3 h。冷卻至室溫后,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑甲醇,得到1-氨基-1-環(huán)己烷羧酸甲酯 (Ⅲ)。
取化合物 Ⅲ (1.57 g,10 mmol)溶于30 mL 無水二氯甲烷溶液中,分別加入4-二甲氨基吡啶(DMAP) (1.833 g,15 mmol) 和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽 (EDCI) (2.876 g,15 mmol)。在室溫下滴加2,4-二氯苯乙酸 (3.075 g,15 mmol) 的5 mL 無水二氯甲烷溶液,在室溫下反應16 h。用薄層色譜 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=2 : 1) 跟蹤原料至反應完全。抽濾,有機相分別用5% 碳酸氫鈉溶液 (30 mL × 3) 和純水 (30 mL× 3) 洗滌,無水硫酸鈉上干燥,濃縮,經(jīng)柱層析(V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=3 : 1) 分離得到中間產(chǎn)物1-(2-(2,4-二氯苯基)乙酰氨基)環(huán)己烷-1-甲酸甲酯 (6a),淡黃色油狀液體,產(chǎn)率87%,熔點98~100 ℃。1H NMR (600 MHz, CD3OD),δ:1.27~1.36 (m, 1H), 1.51~1.61 (m, 5H), 1.78~1.83 (m,2H), 1.99~2.01 (m, 2H), 3.63 (s, 3H), 3.69 (s, 2H),7.27 (dd,J= 8.4, 2.4 Hz, 1H), 7.32 (d,J= 8.4 Hz,1H), 7.43 (d,J= 2.4 Hz, 1H), 8.25 (brs, 1H).13C NMR (150 MHz, CD3OD),δ: 21.12, 24.95, 31.95,38.94, 51.16, 58.98, 126.80, 128.51, 132.41, 132.57,133.07, 134.90, 170.32, 174.90.HRMS [ESI-]:C16H18Cl2NO3[(M-H)-],m/z計算值:342.066 9;測試值:342.066 7.
1.2.4.2 目標化合物3-(2,4-二氯苯基)-4-羥基-1-氮雜螺環(huán)[4.5]癸-3-烯-2-酮(7a)的合成 取化合物6a (3.44 g,10 mmol) 溶解于20 mL 甲醇中,攪拌5 min 后滴加30%甲醇鈉溶液 (1.98 g,11 mmol) ,加熱回流反應0.5 h。冷卻至室溫,蒸發(fā)除去溶劑后加入12 mL 純水,并用1 mol/L 鹽酸調(diào)節(jié)pH至2~3,抽濾,得到目標化合物7a, 白色固體,產(chǎn)率92%,熔點103~105 ℃。1H NMR (600 MHz,DMSO-d6),δ: 1.14~1.21 (m, 1H), 1.33~1.35 (m, 2H),1.54~1.65 (m, 5H), 1.77~1.82 (m, 2H), 7.23 (d,J=8.4 Hz, 1H), 7.36 (dd,J= 1.8 Hz, 8.4 Hz, 1H), 7.56(d,J= 1.8 Hz, 1H), 8.15 (brs, 1H).13C NMR (150 MHz, DMSO-d6),δ: 22.14, 25.00, 33.92, 60.54,101.89, 126.98, 128.78, 130.31, 134.48, 135.54,171.10, 175.22. HRMS [ESI-] for C15H14Cl2NO2[(M-H)-],m/z計算值:310.040 7;測試值:310.040 9.
1.2.5 目標化合物2,2-二甲基丁酸-3-(2,4-二氯苯基)-2-氧-1-氮雜螺環(huán)[4.5]癸-3-烯-4-酯(8a)的合成向20 mL 無水二氯甲烷中分別加入2,2-二甲基丁酸 (0.87 g,7.5 mmol) 、DMAP (0.92 g,7.5 mmol) 和 EDCI (1.44 g,7.5 mmol),室溫下攪拌30 min 后,滴加化合物7a (1.56 g,5 mmol) 的二氯甲烷溶液。室溫反應16 h,薄層色譜 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=1:3) 跟蹤至原料反應完全。反應結(jié)束后,過濾,濾液加入20 mL 二氯甲烷稀釋,有機相依次用5% 碳酸氫鈉溶液 (30 mL × 3) 、1 mol/L 的鹽酸溶液 (30 mL × 3) 和純水 (30 mL ×3) 洗滌,無水硫酸鈉干燥,濃縮后通過柱層析(V(石油醚) :V(乙酸乙酯)=1:3) 純化,得到目標產(chǎn)物8a,白色固體,產(chǎn)率89%,熔點105~107 ℃.1H NMR (600 MHz, CDCl3),δ: 0.71 (t,J= 7.2 Hz,3H), 1.14 (s, 6H), 1.20~1.26 (m, 2H), 1.42~1.49 (m,2H), 1.55 (q,J= 7.2 Hz, 2H), 1.65~1.66 (m, 2H),1.77~1.85 (m, 4H), 7.21 (brs 1H), 7.25~7.28 (m, 2H),7.27 (d,J= 7.8 Hz, 1H), 7.38 (d,J= 1.2 Hz, 1H).13C NMR (150 MHz, CDCl3),δ: 8.94, 22.67, 24.50,24.68, 32.91, 43.34, 61.70, 117.83, 126.98, 127.78,129.10, 132.22, 134.44, 134.73, 167.05, 169.58,172.47. HRMS [ESI-]: C21H24Cl2NO3[(M-H)-],m/z計算值:408.113 9;測試值:408.113 7.
參考文獻中的根部內(nèi)吸法[17]測定目標化合物在100 μg/mL 下對麥蚜的室內(nèi)殺蟲活性。麥長管蚜Macrosiphum avenae(Fabricius)由安徽農(nóng)業(yè)大學植物保護學院提供,對照藥劑為98.5%螺蟲乙酯原藥。先將目標化合物用N,N-二甲基甲酰胺 (DMF)溶解,再用水稀釋成100 mg/L 的待測藥液。選擇帶根的健壯小麥 (3 葉期),將根部洗凈、晾干,將植株插入裝有藥液的燒杯中,置于溫度為(25±1) ℃、相對濕度為80%、光照 : 黑暗=16 h : 8 h 的培養(yǎng)箱中。處理24 h 后取出,剪下植株莖部以上的麥苗部分,置于培養(yǎng)皿中,保濕備用。每處理重復4 次,每重復接試蟲10~20 頭。設置不含藥劑的處理作為空白對照并記錄初始蟲數(shù)。分別于處理后24、48 和72 h 調(diào)查試蟲死亡情況,記錄總蟲數(shù)和死亡蟲數(shù),計算校正死亡率。校正死亡率<20%:無活性;校正死亡率<60%:低活性;校正死亡率<85%:中等活性;校正死亡率≥85%:高活性。
1.4.1 儀器檢測條件 色譜條件:Waters ACQUITY UPLC C BEH C18(2.1 mm × 100 mm,1.7 μm);流速0.3 mL/min;進樣量5 μL;柱溫40 ℃;流動相為V(0.1%的甲酸水溶液) :V(0.1%的甲酸乙腈溶液) =70 : 30。
質(zhì)譜條件:正離子噴霧源 (ESI+);多檢測反應模式 (MRM);毛細管電壓3.6 kV;錐孔反吹氣流量150 L/h;脫溶劑氣溫度400 ℃;脫溶劑氣流量500 L/h。質(zhì)譜分析參數(shù)詳見表1。
表1 目標化合物的質(zhì)譜分析參數(shù)Table 1 Mass spectrometry parameters of target compounds
1.4.2 樣品前處理 將生長到三葉期的小麥根部浸入到100 mg/L 的目標化合物 (4e、5c、7a、8a)溶液中24 h。從距離植株根部2~3 cm 處剪斷并置于攪拌機中碾碎。準確稱取5.00 g 碾碎的麥苗于50 mL 離心管中,加入5 mL 乙腈和5.00 g 氯化鈉,置于渦旋儀上渦旋5 min,以4 000 r/min 離心5 min。取1 mL 上清液過0.22 μm 親水性濾膜,供超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)檢測。
1.4.3 基質(zhì)匹配標準溶液配制 準確稱取一定量目標化合物 (4e、5c、7a、8a),用甲醇溶解,配制成 1 000 mg/L 的標準儲備液。用空白基質(zhì)溶液稀釋,配制成質(zhì)量濃度分別為 5、10、25、50、100 和500 mg/L 的系列基質(zhì)匹配標準溶液。按
1.4.1 節(jié)的條件測定,以化合物質(zhì)量濃度為橫坐標、峰面積為縱坐標,繪制標準曲線。
1.4.4 添加回收試驗 稱取空白麥苗按1.4.2 節(jié)方法進行樣品前處理。向空白基質(zhì)中添加4e、5c、7a 和8a 標準溶液,添加水平為10、100 和 500 mg/kg,每個水平重復 5 次,按1.4.1 節(jié)條件測定,計算添加回收率及相對標準偏差 (RSD)。
將米氏酸與不同的酰氯進行親核取代反應,得到乙?;资纤?a~1e;用L-構型的氨基酸甲酯鹽酸鹽與1a~1e 進行縮合反應,得到化合物2a~2s 和3a~3e,通過手性色譜柱分析,發(fā)現(xiàn)2a~2q 和3a~3e 中酯基α碳原子構型未發(fā)生改變;化合物2a~2s、3a~3e 在甲醇鈉/甲醇體系中發(fā)生Dieckmann 反應,經(jīng)過鹽酸酸化后得到目標產(chǎn)物4a~4s、5a~5e。在強堿條件下,氨基酸甲酯易烯醇化,從而導致氨基酸α位碳原子消旋化。Poncet等研究表明,(2S,3S)-3-甲基-2-(3-氧代丁酰胺基) 戊酸甲酯通過分子內(nèi)成環(huán)反應,可得到(5S,6S)特胺酸與(5R,6S)特胺酸兩個差向異構體,且比例隨著甲醇鈉的量和反應時間的延長而接近相等[14]。通過對反應條件進行優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)當甲醇鈉為1.1 摩爾當量,反應時間為0.5 h 時能夠較好地控制特胺酸C5 位C 的消旋化?;衔?a~4s、5a~5e 具有3 個羰基的次甲基結(jié)構,烯醇化可行成4 種可能的烯醇互變異構 (圖式5)[18]。Hannes等通過計算NMR 和實驗NMR 譜圖對比,分析了TeA 在水溶液中的主要互變異構體,利用DFT 計算解釋了在氣態(tài)和不同溶劑中的3-?;匕匪嶂饕プ儺悩嬻w[18]。
圖式5 3-?;匕匪峄プ儺悩媅18]Scheme 5 Tautomerism of 3-acylated tetramic acid[18]
1-氨基-環(huán)己烷羧酸經(jīng)過酯化反應、酰胺縮合反應后得到化合物6a。將化合物6a 置于甲醇鈉所提供的堿性環(huán)境下發(fā)生分子內(nèi)成環(huán)反應,形成對應的特胺酸鈉鹽,經(jīng)過鹽酸酸化后得到目標化合物7a。7a 與2,2-二甲基丁酸發(fā)生酯化反應后,得到目標化合物8a。
本研究結(jié)果表明,通過乙?;拿资纤峥梢垣@得多種3-位不同的取代基,由此可以實現(xiàn)具有特胺酸骨架化合物的多官能化,從而獲得結(jié)構多樣性的目標化合物。
測定結(jié)果(表2)表明,部分目標化合物對于麥蚜均具有較高的殺蟲活性,在100 μg/mL 下處理48 h 時,除化合物4a、4b 的校正死亡率分別為7%和17%外,其余化合物對于麥蚜的校正死亡率在24%~100%之間,其中5a、5c、5d、5e、7a 和8a 達88%~100%,而5c、5d、5e、8a 在94%~100%之間,高于TeA (4r) (86%) 和對照藥劑螺蟲乙酯 (90%)。處理72 h 時,化合物4a、4b、4g、4h、4j、4k、4o 的校正死亡率在50%~82%之間,其余化合物為90%~100%。隨著時間的推移,昆蟲取食量增加,目標化合物在蟲體內(nèi)的累積量隨之增加,殺蟲活性增強。
表2 目標化合物在100 μg/mL 下對麥蚜的殺蟲活性Table 2 Insecticidal activity of target compounds against wheat aphid under the concentration of 100 μg/mL
初步的構效關系表明,當3-位為環(huán)丙?;鶗r,化合物的活性高于其為乙酰基 (5a>4g, 5e>4d),當5-位為芐基時,有利于增加特胺酸骨架化合物的殺蟲活性 (5d>5c, 5d>5e, 5d>5f)??梢?,對3-位和5-位進行定向修飾可以提高特胺酸骨架對麥芽的活性。
添加回收試驗結(jié)果表明,在10、100 和 500 mg/kg 3 個添加水平下,化合物4e、5c、7a 和8a在麥苗中的平均回收率在95%~110% 之間,RSD 在0.06%~2.4%之間 (表3)。表明樣品的提取和凈化方法能夠有效地檢測植株中4e、5c、7a 和8a 的含量。目標化合物在麥苗中的殘留量 (表4)顯示,化合物4 個供試化合物均具有一定的內(nèi)吸性,且其殘留量排序為7a<4e<5e<8a?;衔?a 相較于其他3 類化合物更易被植株吸收,可能是由于4 位上酯基的形成使8a 的極性變小,導致其更易被植株吸收。
表3 目標化合物在麥苗中的平均添加回收率和相對標準偏差 (RSD) (n = 5)Table 3 The average recoveries and RSD of target compounds in wheat seedlings (n = 5)
表4 目標化合物在麥苗中的殘留量Table 4 Residue of target compounds in wheat seedlings
本文以天然活性產(chǎn)物細交鏈孢菌酮酸(TeA)為先導化合物,通過不同結(jié)構的氨基酸與酰基化米氏酸進行縮合、分子內(nèi)成環(huán)等反應,合成了TeA 及其一系列具有特胺酸骨架的新化合物。并殺蟲活性測定。結(jié)果表明,所有目標化合物對麥長管蚜均有較為明顯的殺蟲活性,并具有內(nèi)吸性,其中化合物5c、5d、5e、7a 和8a 48 h 的校正死亡率為93%~100%,高于4r (TeA)和陽性對照螺蟲乙酯,可以作為先導化合物進一步研究。初步構效關系分析表明,當特胺酸骨架化合物的3-位為環(huán)丙?;颦h(huán)己酰基,5-位為芐基或者環(huán)己亞甲基時,殺蟲活性較強?;衔?d 有作為先導化合物的潛力和研究價值。