2-取代苯基-5-取代苯甲酰胺基-1,3,4-噻二唑的合成、抑菌活性及三維定量構(gòu)效關(guān)系

王三艷, 彭雅琦, 婁佳玉, 王美怡

(天津科技大學(xué) 化工與材料學(xué)院，天津 300457)

以五元雜環(huán)1,3,4-噻二唑?yàn)楹诵墓羌艿幕衔锞哂卸喾N生物活性[1]，由此已開(kāi)發(fā)出殺菌劑[2]、除草劑[3]、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑[4]和殺蟲(chóng)劑[5]等多種農(nóng)藥品種；而酰胺類化合物因含有易與有機(jī)體形成氫鍵的 -CONH- 基團(tuán)而在農(nóng)藥領(lǐng)域的應(yīng)用備受重視[6-7]。

基于結(jié)構(gòu)的小分子三維定量構(gòu)效關(guān)系 (3D-QSAR)研究，可為1,3,4-噻二唑酰胺類化合物的進(jìn)一步優(yōu)化以及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)潛在的、具有較高抑菌活性的化合物提供理論依據(jù)。Zong 等[8]將1,3,4-噻二唑與D-木呋喃糖拼接，并針對(duì)化合物結(jié)構(gòu)與其對(duì)油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum的抑制活性間的關(guān)系，建立了比較分子力場(chǎng)分析 (CoMFA) 和比較分子相似性指數(shù)分析 (CoMSIA) 模型，提出了一種通過(guò)改變?nèi)〈挠H水性、靜電性質(zhì)和體積大小來(lái)增強(qiáng)化合物抗真菌活性的方法。Chen 等[9]將氟吡菌酰胺中的烷基鏈轉(zhuǎn)換為1,3,4-噻二唑環(huán)，通過(guò)其所建立的CoMFA 和CoMSIA模型研究表明，氟代乙酯和砜基結(jié)構(gòu)對(duì)該系列化合物抑菌活性的提高至關(guān)重要。Chen 等[10]建立了由新型諾卜衍生的1,3,4-噻二唑硫脲類化合物對(duì)番茄早疫病菌Alternaria solani抑制活性的CoMFA 模型，并進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，當(dāng)連接硫脲的苯環(huán)間位取代基為硝基或溴時(shí)，化合物展現(xiàn)出良好的抑菌活性，在50 μg/mL 下，抑制率分別為87.9%與88.2%。

為了尋找高效、低毒的農(nóng)藥先導(dǎo)化合物[11-13]，根據(jù)活性疊加原理，本研究以1,3,4-噻二唑?yàn)榛竟羌?，其中引入含有酰胺鍵的活性基團(tuán)，設(shè)計(jì)合成了33 個(gè)1,3,4-噻二唑酰胺類化合物 (合成路線見(jiàn)圖式1)，其中23 個(gè)為新化合物，采用核磁共振氫譜 (1H NMR) 和高分辨質(zhì)譜 (HRMS) 對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；初步對(duì)目標(biāo)化合物的抗真菌活性進(jìn)行了篩選并進(jìn)行了3D-QSAR 研究，建立了CoMFA與CoMSIA 模型，旨在為具有高殺菌活性的新農(nóng)藥分子的設(shè)計(jì)與合成提供有益參考。

圖式1 目標(biāo)化合物E1～E33 的合成路線Scheme 1 Synthetic routes of target compounds E1-E33

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

試劑均為市售分析純，未經(jīng)處理直接使用。百菌清(chlorothalonil)和多菌靈(carbendazim)，均購(gòu)自天津索羅門生物科技有限公司；4-二甲氨基吡啶(DMAP)，購(gòu)自阿拉丁化學(xué)試劑有限公司；根霉Rhizopus nigricans、青霉Penicillium glaucum、灰霉Botrytis cinerea、交鏈孢霉Alternaria brassicae和黑曲霉Aspergillus niger，均由天津科技大學(xué)菌種保藏中心提供。所用試劑均為市售分析純。

ZF-20C 型暗箱三用紫外分析儀，上海驥輝科學(xué)分析儀器；JB/T5520 型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海蘇達(dá)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；HWCL-3 型集熱式恒溫磁力攪拌浴，鄭州長(zhǎng)城科貿(mào)公司；DW-3 型數(shù)顯電動(dòng)攪拌器，鞏義市予華儀器公司；X-4 型數(shù)字顯微熔點(diǎn)儀，北京福凱儀器公司；ME204E/02 型精密電子天平，梅特勒-托利多儀器公司；SHZ-D型循環(huán)水式真空泵，鞏義市予華儀器公司；FTIR650型傅里葉變換紅外光譜 (IR) 儀，天津港東科技；Ascend TM 400 型核磁共振 (NMR) 儀，Bruker；島津LC-IT-TOF 型高分辨液質(zhì)聯(lián)用 (HRMS) 儀，日本島津公司。

1.2 化合物的合成

1.2.1 中間體B1～B12的合成 參考文獻(xiàn)方法[14]進(jìn)行，稍有改進(jìn)。在250 mL 四口燒瓶中加入化合物A (40 mmol)、氨基硫脲 (40 mmol) 和1,4-二氧六環(huán) (10 mL)，室溫下攪拌5 min 后，于冰水浴下緩慢滴入三氯氧磷 (14 mL)，溫度保持在25 ℃以下。滴畢，撤去冰水浴，于80 ℃反應(yīng)1 h。撤去熱源，將反應(yīng)瓶置于冰水浴中緩慢加入60 mL 蒸餾水，溫度保持在30 ℃以下。再升溫至80 ℃反應(yīng)5 h，用薄層色譜 (展開(kāi)劑為乙酸乙酯) 監(jiān)測(cè)至反應(yīng)完全。撤去熱源，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40% 的NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH 值至7～8，待有大量固體析出時(shí)抽濾，用蒸餾水洗滌3 次，無(wú)水乙醇重結(jié)晶，過(guò)濾，烘干，得中間體B1～B12。

2-氨基-5-(4-氟苯基)-1,3,4-噻二唑 (B1)：白色固體，產(chǎn)率60%，m.p. 235～236 ℃(文獻(xiàn)[15]：238～240 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 245, 3 080, 1 608, 1 505, 1 217, 837；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 7.79～7.83 (m, 2H, Ar-H), 7.42 (s, 2H,NH2), 7.29～7.34 (m, 2H, Ar-H)

2-氨基-5-(4-氯苯基)-1,3,4-噻二唑 (B2)：淺黃色固體，產(chǎn)率60%，m.p. 231～232 ℃(文獻(xiàn)值[15]：226～228 ℃)；IR(KBr),ν/cm-1: 3 279, 3 086, 1 624, 1 511, 1 262, 826；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 7.77 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.53(d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.48 (s, 2H, NH2)。

2-氨基-5-(4-溴苯基)-1,3,4-噻二唑 (B3)：淺黃色固體，產(chǎn)率69%，m.p. 220～221 ℃(文獻(xiàn)[15]：216～218 ℃)；IR(KBr),ν/cm-1: 3 262, 3 086, 1 639, 1 504, 1 257, 831；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 7.71 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.67(d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.49 (s, 2H, NH2)。

2-氨基-5-(4-甲基苯基)-1,3,4-噻二唑 (B4)：白色固體，產(chǎn)率57%，m.p. 210～211 ℃(文獻(xiàn)值[15]：219～220 ℃)；IR(KBr),ν/cm-1: 3 273, 3 086, 1 630, 1 505, 1 262, 814；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 7.63 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.35(s, 2H, NH2), 7.27 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 2.34 (s, CH3)。

2-氨基-5-(4-甲氧基苯基)-1,3,4-噻二唑 (B5)：白色固體，產(chǎn)率52%，m.p. 184～185 ℃(文獻(xiàn)值[15]：242～243 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 375, 3 103, 1 636, 1 505, 1 239, 826；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 7.68 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.29 (s, 2H, NH2), 7.02 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.80 (s,3H, OCH3)。

2-氨基-5-(4-三氟甲基苯基)-1,3,4-噻二唑 (B6)：白色固體，產(chǎn)率44%，m.p. 238～239 ℃(文獻(xiàn)值[15]：242～243 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 290, 3 126, 1 613, 1 505, 1 126, 843；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 7.97 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.83 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.61 (s, 2H, NH2)。

2-氨基-5-(4-硝基苯基)-1,3,4-噻二唑 (B7)：黃色固體，產(chǎn)率67%，m.p. 254～255 ℃(文獻(xiàn)值[16]：256～258 ℃)；IR(KBr),ν/cm-1: 3 279, 3 109, 1 630, 1 500, 1 098, 848；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 8.30 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.02(d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.73 (s, 2H, NH2)。

2-氨基-5-(2-甲基苯基)-1,3,4-噻二唑 (B8)：白色固體，產(chǎn)率52%，m.p. 189～190 ℃(文獻(xiàn)值[15]：199 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 290, 3 109, 1 619, 1 500, 1 035, 746；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 7.53(d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.35 (s, 2H,Ar-H), 7.34 (s, 2H, NH2), 7.27～7.31 (m, 1H, Ar-H), 2.48 (s,3H, CH3)。

2-氨基-5-(2-溴苯基)-1,3,4-噻二唑 (B9)：淺黃色固體，產(chǎn)率47%，m.p. 184～185 ℃(文獻(xiàn)值[15]：202～203 ℃)；IR(KBr),ν/cm-1: 3 335, 3 069, 1 619, 1 517, 1 279, 752；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 7.88 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.78(d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.49～7.52 (m, 1H, Ar-H), 7.44 (s, 2H,NH2), 7.38～7.42 (m, 1H, Ar-H)。

2-氨基-5-(2-甲基-4-氯苯基)-1,3,4-噻二唑 (B10)：白色固體，產(chǎn)率58%，m.p. 209～210 ℃(無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道)；IR(KBr),ν/cm-1: 3 279, 3 103, 1 630, 1 505, 1 245, 791；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 7.29 (s, 2H, NH2), 7.26 (d,J= 8 Hz,1H, Ar-H), 7.22 (dd,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.10 (d,J= 8 Hz,1H, Ar-H), 2.15 (s, 3H, CH3)。

2-氨基-5-(3,4-二氯苯基)-1,3,4-噻二唑 (B11)：淺黃色固體，產(chǎn)率57%，m.p. 207～208 ℃(文獻(xiàn)值[16]：202～203 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 267, 3 080, 1 636, 1 511, 1 126, 820；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 7.97 (s, 1H, Ar-H), 7.71(s, 2H, Ar-H), 7.59 (s, 2H, NH2)。

2-氨基-5-(3-硝基-4-氯苯基)-1,3,4-噻二唑 (B12)：黃色固體，產(chǎn)率62%，m.p. 198～199 ℃(文獻(xiàn)值[15]：201～202 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 273, 3 109, 1 624, 1 500, 1 126, 826；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 8.40 (s, 1H, Ar-H), 8.04(dd,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.86 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.67 (s,2H, NH2)。

1.2.2 中間體D1～D4的合成 參考文獻(xiàn)方法[17]進(jìn)行。在配有尾氣吸收裝置的250 mL 四口燒瓶中加入化合物C (50 mmol)，冰水浴下緩慢滴加二氯亞砜 (13 mL)。滴畢，撤去冰水浴，升溫至80 ℃反應(yīng)約3 h 后，加入催化量的N,N-二甲基甲酰胺 (DMF)，繼續(xù)攪拌回流，用薄層色譜 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯) = 1 : 1) 監(jiān)測(cè)至反應(yīng)完全。減壓蒸餾，得中間體D1～D12，不經(jīng)純化直接投料下一步反應(yīng)。

1.2.3 目標(biāo)化合物E1～E33的合成 參考文獻(xiàn)方法[18]進(jìn)行。在250 mL 四口燒瓶中加入化合物B (5 mmol)、四氫呋喃 (THF，15 mL)、4-二甲氨基吡啶(DMAP，0.25 mmol) 和三乙胺 (5 mmol)，室溫?cái)嚢? min 后，冰水浴下逐滴加入溶解于四氫呋喃(5 mL) 的化合物D (5 mmol)，溫度保持在20 ℃以下。滴畢，用薄層色譜 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯) =1 : 2) 監(jiān)測(cè)至反應(yīng)完全。撤去冰水浴，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的Na2CO3溶液3 mL、蒸餾水50 mL，攪拌30 min，待有大量固體析出時(shí)抽濾，用蒸餾水洗滌2 次，甲醇-DMF 混合溶劑重結(jié)晶，過(guò)濾，干燥，得目標(biāo)化合物E1～E33。

2-(4-氟苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E1)：白色固體，產(chǎn)率46%，m.p. 299～300 ℃；IR (KBr),ν/cm-1: 3 165, 2 916, 1 675, 1 250, 826, 729；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 12.99 (s, 1H, CONH), 8.16 (d,J= 8 Hz,2H, Ar-H), 8.03～8.06 (m, 2H, Ar-H), 7.37～7.42 (m, 2H, Ar-H), 7.11 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.87 (s, 3H, OCH3);HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H12FN3O2S[M + Na]+352.052 6，實(shí)測(cè)值352.052 7。

2-(4-氯苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E2)：白色固體，產(chǎn)率47%，m.p. 289～290 ℃(文獻(xiàn)值[19]：291～292 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 131, 2 927, 1 670, 1 245,831, 752；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.03 (s, 1H,CONH), 8.16 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.01 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 7.62 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.11 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.87 (s, 3H, OCH3); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H12ClN3O2S[M-H]-344.026 6，實(shí)測(cè)值344.026 4。

2-(4-溴苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E3)：白色固體，產(chǎn)率52%，m.p. 294～296 ℃，IR (KBr),ν/cm-1: 3 149, 2 927, 1 670, 1 257, 826, 758；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.02 (s, 1H, CONH), 8.16 (d,J= 8 Hz,2H, Ar-H), 7.93(d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.75 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 7.11 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.87 (s, 3H, OCH3);HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H12BrN3O2S[M-H]-387.976 1，實(shí)測(cè)值387.976 1。

2-(4-甲基苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E4)：白色固體，產(chǎn)率59%，m.p. 285～286 ℃(文獻(xiàn)值[19]：286～287 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 137, 2 933, 1 670, 1 250,814, 752；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 12.94 (s, 1H,CONH), 8.16 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.86 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 7.36 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.11 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.87 (s, 3H, OCH3), 2.38 (s, 3H, CH3); HRMS(m/z,ESI-)：計(jì)算值C17H15N3O2S[M + Na]+348.077 7，實(shí)測(cè)值348.077 7。

2-(4-甲氧基苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E5)：白色固體，產(chǎn)率62%，m.p. 288～289 ℃(文獻(xiàn)值[19]：290～291 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 142, 2 927, 1 608, 1 250,826, 741；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 12.94 (s, 1H,CONH), 8.15 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.92 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 7.12 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.09 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.87 (s, 3H, OCH3), 3.84 (s, 3H, OCH3); HRMS(m/z,ESI-)：計(jì)算值C17H15N3O3S[M + Na]+364.072 6，實(shí)測(cè)值364.071 4。

2-(4-三氟甲基苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E6)：白色固體，產(chǎn)率45%，m.p. 297～298 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 160, 2 933, 1 658, 1 257, 837, 758；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ:13.11 (s, 1H, CONH), 8.17 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.11 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.91 (d,J= 8 Hz,2H, Ar-H), 7.11 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.87 (s, 3H, OCH3);HRMS(m/z,ESI-)：計(jì)算值C17H12F3N3O2S[M-H]-378.053 0，實(shí)測(cè)值378.053 1。

2-(4-硝基苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E7)：白色固體，產(chǎn)率51%，m.p. 338～339 ℃(文獻(xiàn)值[19]：340～341 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 137, 2 922, 1 658, 1 250,843, 746；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.18 (s, 1H,CONH), 8.37 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.28 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 8.17 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.12 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.87 (s, 3H, OCH3); HRMS(m/z,ESI-)：計(jì)算值C16H12N4O4S[M-H]-355.050 6，實(shí)測(cè)值355.051 3。

2-(2-甲基苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E8)：白色固體，產(chǎn)率56%，m.p. 220～221 ℃，IR (KBr),ν/cm-1: 3 126, 2 916, 1 670, 1 250, 831, 752；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 12.97 (s, 1H, CONH), 8.16 (d,J= 8 Hz,2H, Ar-H), 7.71 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.43 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 7.38 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.11 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.87 (s, 3H, OCH3), 2.54 (s, 3H, CH3); HRMS(m/z,ESI-)：計(jì)算值C17H15N3O2S[M + Na]+348.077 7，實(shí)測(cè)值348.078 8。

2-(2-溴苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E9)：白色固體，產(chǎn)率76%，m.p. 268～269 ℃，IR (KBr),ν/cm-1: 3 131, 2 922, 1 670, 1 257, 843, 758；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.04 (s, 1H, CONH), 8.16 (d,J= 8 Hz,2H, Ar-H), 7.99 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.86 (d,J= 8 Hz, 1H,Ar-H), 7.55～7.59 (m, 1H, Ar-H), 7.47～7.51 (m, 1H, Ar-H),7.11 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.87 (s, 3H, OCH3); HRMS(m/z,ESI-)：計(jì)算值C16H12BrN3O2S[M-H]-387.976 1，實(shí)測(cè)值387.975 5。

2-(2-甲基-4-氯苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E10)：白色固體，產(chǎn)率34%，m.p. 223～224 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 188, 2 916, 1 658, 1 257, 843, 746；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 12.93 (s, 1H, CONH), 8.13 (d,J=8 Hz, 2H, Ar-H), 7.23～7.28 (m, 2H, Ar-H), 7.15 (d,J= 8 Hz,1H, Ar-H), 7.10 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.86 (s, 3H, OCH3),2.2 0 (s, 3 H, C H3); H R M S(m/z,E S I-)：計(jì)算值C17H14ClN3O2S[M-H]-358.049 3，實(shí)測(cè)值358.049 5。

2-(3,4-二氯苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E11)：白色固體，產(chǎn)率74%，m.p. 340～341 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 142, 2 922, 1 658, 1 250, 837, 746；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.09 (s, 1H, CONH), 8.23 (s, 1H,Ar-H), 8.16 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.96 (dd,J= 8 Hz, 1H,Ar-H), 7.81 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.11 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.87 (s, 3H, OCH3); HRMS(m/z,ESI-)：計(jì)算值C16H11Cl2N3O2S[M-H]-377.987 6，實(shí)測(cè)值377.986 7。

2-(3-硝基-4-氯苯基)-5-(4-甲氧基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E12)：淺黃色固體，產(chǎn)率63%，m.p. 299～300 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 137, 2 922, 1 670, 1 262, 837, 752；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.09 (s, 1H, CONH), 13.16 (s, 1H,CONH), 8.63 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 8.27 (dd,J= 8 Hz, 1H,Ar-H), 8.15 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.93 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.11 (d,J=8Hz, 2H, Ar-H), 3.87 (s, 3H, OCH3);HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H11ClN4O4S[M-H]-389.011 7，實(shí)測(cè)值389.010 8。

2-(4-氟苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E13)：淺黃色固體，產(chǎn)率90%，m.p. 342～343 ℃(文獻(xiàn)值[19]：343～344 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 109, 2 916, 1 675, 1 245,837, 724；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.09 (s, 1H,CONH), 13.57 (s, 1H, CONH), 8.40 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H),8.35 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.05～8.08 (m, 2H, Ar-H),7.39～7.43 (m, 2H, Ar-H); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C15H9FN4O3S[M-H]-343.030 7，實(shí)測(cè)值343.030 6。

2-(4-氯苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E14)：淺黃色固體，產(chǎn)率63%，m.p. 337～338 ℃(文獻(xiàn)值[19]：337～339 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 109, 2 916, 1 675, 1 245,837, 724；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.63 (s, 1H,CONH), 8.39 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.34 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 8.01 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.62 (d,J= 8 Hz, 2H);HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C15H9ClN4O3S[M-H]-359.001 1，實(shí)測(cè)值359.001 5。

2-(4-溴苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E15)：淺黃色固體，產(chǎn)率55%，m.p. 348 ℃，IR (KBr),ν/cm-1: 3 109, 2 922, 1 670, 1 245, 837, 764；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.63 (s, 1H, CONH), 8.40 (d,J= 8 Hz,2H, Ar-H), 8.35 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.95 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 7.76 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C15H9BrN4O3S[M-H]-402.950 6，實(shí)測(cè)值402.950 1。

2-(4-甲基苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E16)：淺黃色固體，產(chǎn)率68%，m.p. 339～340 ℃(文獻(xiàn)值[19]：341～342 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 115, 2 927, 1 675, 1 257,843, 713；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.52 (s, 1H,CONH), 8.40 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.35 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 7.88 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.37 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 2.39 (s, 3H, CH3); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H12N4O3S[M + Na]+363.052 2，實(shí)測(cè)值363.054 0。

2-(4-甲氧基苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E17)：淺黃色固體，產(chǎn)率58%，m.p. 346～347 ℃(文獻(xiàn)值[19]：347～348 ℃)，IR (KBr),ν/cm-1: 3 103, 2 916, 1 675, 1 257,826, 713；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.49 (s, 1H,CONH), 8.40 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.34 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 7.93 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.11 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.85 (s, 3H, OCH3); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H12N4O4S[M-H]-355.050 6，實(shí)測(cè)值355.051 2。

2-(4-三氟甲基苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E18)：淺黃色固體，產(chǎn)率83%，m.p.＞390 ℃，IR (KBr),ν/cm-1: 3 115, 2 922, 1 670, 1 257, 860, 718；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.74 (s, 1H, CONH), 8.39 (d,J= 8 Hz,2H, Ar-H), 8.34 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.21 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 7.90 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H9F3N4O3S[M-H]-393.027 5，實(shí)測(cè)值393.027 4。

2-(4-硝基苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E19)：淺黃色固體，產(chǎn)率81%，m.p.＞390 ℃(文獻(xiàn)值[19]：387～388 ℃)，IR (KBr),ν/cm-1: 3 109, 2 916, 1 675, 1 302,848, 718；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.60 (s, 1H,CONH), 8.40 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.35 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 8.04～8.08 (m, 2H, Ar-H), 7.38～7.43 (m, 2H, Ar-H);HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C15H9N5O5S[M-H]-370.025 2，實(shí)測(cè)值370.025 7。

2-(2-甲基苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E20)：淺黃色固體，產(chǎn)率82%，m.p. 296～297 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 142, 2 973, 1 670, 1 307, 843, 752；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.65 (s, 1H, CONH), 8.40 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.36 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.72 (d,J= 8 Hz,1H, Ar-H), 7.45 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.38 (d,J= 8 Hz, 1H,Ar-H), 2.51 (s, 3H, CH3); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H12N4O3S[M-H]-363.052 2，實(shí)測(cè)值363.051 6。

2-(2-溴苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E21)：淺黃色固體，產(chǎn)率75%，m.p. 346～347 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 154, 2 927, 1 681, 1 250, 854, 764；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.65 (s, 1H, CONH), 8.41 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.36 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.01 (d,J= 8 Hz,1H, Ar-H), 7.88 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.58～7.61 (m, 1H,Ar-H), 7.50～7.51 (m, 1H, Ar-H); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C15H9BrN4O3S[M-H]-402.950 6，實(shí)測(cè)值402.950 1。

2-(2-甲基-4-氯苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E22)：淺黃色固體，產(chǎn)率74%，m.p. 277～279 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 142, 2 916, 1 675, 1 250, 860, 718；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.55 (s, 1H, CONH), 8.39 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.32 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.24～7.28 (d,J=8 Hz, 2H, Ar-H), 7.16 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 2.21 (s, 3H,CH3); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H11ClN4O3S[M-H]-373.024 0，實(shí)測(cè)值373.024 6。

2-(3,4-二氯苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E23)：淺黃色固體，產(chǎn)率93%，m.p. 358～360 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 115, 2 922, 1 675, 1 296, 843, 706；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.66 (s, 1H, CONH), 8.40 (d,J=8 Hz, 2H, Ar-H), 8.36 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 8.26 (d,J=8 Hz, 1H, Ar-H), 7.99～8.01 (m, 1H, Ar-H), 7.83 (d,J= 8 Hz,1H, Ar-H); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C15H8Cl2N4O3S[M-H]-393.970 0，實(shí)測(cè)值393.970 5。

2-(3-硝基-4-氯苯基)-5-(4-硝基苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E24)：黃色固體，產(chǎn)率62%，m.p.＞390 ℃，IR (KBr),ν/cm-1: 3 120, 2 916, 1 687, 1 307, 837, 752；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.57 (s, 1H, CONH), 8.38 (d,J= 8 Hz,2H, Ar-H), 8.29 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.84 (d,J= 8 Hz, 1H,Ar-H), 7.79 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.62 (dd,J= 8 Hz, 1H,Ar-H); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C15H8ClN5O5S[M-H]-403.993 4，實(shí)測(cè)值403.994 3。

2-(4-氯苯基)-5-(2,4-二氯苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E25)：淺黃色固體，產(chǎn)率38%，m.p. 273～274 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 149, 2 916, 1 670, 1 273, 831, 769；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.43 (s, 1H, CONH), 8.03 (d,J=8 Hz, 2H, Ar-H), 7.83 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.77 (d,J=8 Hz, 1H, Ar-H), 7.64 (s, 1H, Ar-H), 7.61 (s, 2H, Ar-H);HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C15H8Cl3N3OS[M-H]-381.938 1，實(shí)測(cè)值381.938 3。

2-(4-甲基苯基)-5-(2,4-二氯苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E26)：淺黃色固體，產(chǎn)率56%，m.p. 291～292 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 131, 2 922, 1 687, 1 307，809, 741；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.36 (s, 1H, CONH), 7.88 (d,J=8 Hz, 2H, Ar-H), 7.82 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.76 (d,J=8 Hz, 1H, Ar-H), 7.59～7.62 (m, 1H, Ar-H), 7.36 (d,J= 8 Hz,2H, Ar-H), 2.39 (s, 3H, CH3); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H11Cl2N3OS[M-H]-361.992 7，實(shí)測(cè)值361.992 4。

2-(4-甲氧基苯基)-5-(2,4-二氯苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E27)：淺白色固體，產(chǎn)率59%，m.p. 280～281 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 137, 2 927, 1 687, 1 302, 826, 729；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.28 (s, 1H, CONH), 7.93 (d,J=8 Hz, 2H, Ar-H), 7.82 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.76 (d,J=8 Hz, 1H, Ar-H), 7.60 (dd,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.10 (d,J=8 Hz, 2H, Ar-H), 3.84 (s, 3H, OCH3); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H11Cl2N3O2S[M-H]-377.987 6，實(shí)測(cè)值377.986 3。

2-(4-硝基苯基)-5-(2,4-二氯苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E28)：淺白色固體，產(chǎn)率75%，m.p. 288～289 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 115, 2 922, 1 698, 1 307, 854, 746；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.57(s, 1H, CONH), 8.38 (d,J=8 Hz, 2H, Ar-H), 8.29 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.84 (d,J=8 Hz, 1H, Ar-H), 7.79 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.62 (dd,J=8 H z, 1 H, A r-H); H R M S(m/z, E S I-)：計(jì)算值C15H8Cl2N4O3S[M-H]-392.962 1，實(shí)測(cè)值392.960 9。

2-(2-甲基苯基)-5-(2,4-二氯苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E29)：白色固體，產(chǎn)率65%，m.p. 234～235 ℃，IR (KBr),ν/cm-1: 3 149, 2 922, 1 693, 1 313, 826, 752；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.35 (s, 1H, CONH), 7.82 (d,J= 8 Hz,1H, Ar-H), 7.77 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.72 (d,J= 8 Hz, 1H,Ar-H), 7.61 (dd,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.45 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 7.38 (dd,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 2.54 (s, 3H, CH3);HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H11Cl2N3OS[M-H]-361.992 7，實(shí)測(cè)值361.992 9。

2-(2-溴苯基)-5-(2,4-二氯苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑(E30)：白色固體，產(chǎn)率63%，m.p. 287～288 ℃，IR (KBr),ν/cm-1: 3 131, 2 922, 1 693, 1 319, 848, 752；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.43 (s, 1H, CONH), 7.99 (dd,J= 8 Hz,1H, Ar-H), 7.87 (dd,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.83 (d,J= 8 Hz,1H, Ar-H), 7.78 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.60～7.63 (dd,J= 8 Hz,1H, Ar-H), 7.59～7.56 (dd,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.50～7.53 (m,1H, Ar-H); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C15H8BrCl2N3OS[M-H]-425.887 6，實(shí)測(cè)值425.886 3。

2-(2-甲基-4-氯苯基)-5-(2,4-二氯苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E31)：淺黃色固體，產(chǎn)率64%，m.p. 249～250 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 165, 2 916, 1 693, 1 320, 838, 753；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.30 (s, 1H, CONH), 7.81 (d,J= 8 Hz,1H, Ar-H), 7.74 (d,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.58～7.61 (m, 1H,Ar-H), 7.23～7.29 (m, 2H, Ar-H), 7.15 (s, 1H, Ar-H), 2.20 (s,3H, CH3); HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H10Cl3N3OS[M-H]-395.961 0，實(shí)測(cè)值395.960 2。

2-(3-硝基-4-氯苯基)-5-(2,4-二氯苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E32)：白色固體，產(chǎn)率69%，m.p. 304～305 ℃，IR(KBr),ν/cm-1: 3 120, 2 905, 1 693,1 303, 826, 735；1H NMR(400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.58 (s, 1H, CONH), 8.67 (d,J= 8 Hz,1H, Ar-H), 8.29～8.32 (m, 1H, Ar-H), 7.95 (d,J= 8 Hz, 1H,Ar-H), 7.77～7.83 (m, 2H, Ar-H), 7.60～7.67(m, 1H, Ar-H);HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C15H7Cl3N4O3S[M-H]-426.923 2，實(shí)測(cè)值426.924 0。

2-(4-甲氧基苯基)-5-(苯甲酰胺基)-1,3,4-噻二唑 (E33)：淺黃色固體，產(chǎn)率37%，m.p. 260～261 ℃(文獻(xiàn)值[19]：261～262 ℃)；IR (KBr),ν/cm-1: 3 126, 2 922, 1 670, 1 307,831, 706；1H NMR (400 MHz, DMSO-d6),δ: 13.10 (s, 1H,CONH), 8.14 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 7.92 (d,J= 8 Hz, 2H,Ar-H), 7.87 (dd,J= 8 Hz, 1H, Ar-H), 7.55～7.59 (m, 2H, Ar-H), 7.10 (d,J= 8 Hz, 2H, Ar-H), 3.84 (s, 3H, OCH3);HRMS(m/z, ESI-)：計(jì)算值C16H13N3O2S[M-H]-310.065 6，實(shí)測(cè)值310.065 9。

1.2.4 目標(biāo)化合物的抑菌活性測(cè)試 采用菌絲生長(zhǎng)速率法[20]，測(cè)試目標(biāo)化合物在50 μg/mL 下對(duì)5 種供試病原菌的離體抑菌活性。以多菌靈和百菌清為對(duì)照藥劑。將0.05 g 待測(cè)化合物用1 mL DMSO溶解后，移取100 μL 加入至由2 mL 0.1%的吐溫80 水溶液與8 mL 水組成的混合液中。取3 mL 上述溶液與27 mL 馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基 (PDA)混合，最終制成質(zhì)量濃度為50 μg/mL 的含藥培養(yǎng)基。待其凝固后，接種直徑5 mm 的供試菌種，置于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h。每個(gè)化合物重復(fù)3 次測(cè)量 (平均值 ± 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差)。運(yùn)用十字交叉法測(cè)量菌落直徑，并與空白對(duì)照 (僅用DMSO 處理過(guò)的菌種) 進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算其抑制率。繼而測(cè)定目標(biāo)化合物在5、1、0.5、0.25 和0.1 μg/mL 下對(duì)黑曲霉的抑制率，采用軟件GraphPad Prism 8 計(jì)算IC50值[21]。

1.2.5 CoMFA 和CoMSIA 模型的建立 使用SYBYL-X 2.0 軟件，采用CoMFA 與CoMSIA 進(jìn)行 3D-QSAR 分析。利用Sketch molecule 模塊構(gòu)造目標(biāo)化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，利用Minimize 模塊結(jié)合Tripos 力場(chǎng)和Gasteiger-Hüeckel 電荷，并采用Powell 能量梯度法對(duì)其進(jìn)行能量最小化。最大迭代次數(shù)設(shè)置為10 000，收斂標(biāo)準(zhǔn)為0.209 2 kJ/mol，其他參數(shù)設(shè)置為默認(rèn)值，創(chuàng)建分子表單。隨機(jī)選取分子E1、E4、E8、E15、E16、E24、E25和E29為測(cè)試集，余下的26 個(gè)分子作為訓(xùn)練集。以抑制黑曲霉IC50值最高的分子E24作為模板分子，運(yùn)用Align database 模板分別對(duì)訓(xùn)練集與測(cè)試集進(jìn)行分子疊合，結(jié)果如圖1 所示。以偏最小二乘法建模，采用留一法進(jìn)行交叉驗(yàn)證，獲得交叉驗(yàn)證系數(shù)q2與最佳主成分值N[22]。其中由q2可判定模型是否具有預(yù)測(cè)能力；當(dāng)q2越接近于1 時(shí)，證明模型越具有統(tǒng)計(jì)顯著性的預(yù)測(cè)能力；當(dāng)0.4 ＜q2＜1 時(shí)，說(shuō)明模型可以考慮使用且具有統(tǒng)計(jì)顯著性的預(yù)測(cè)能力；當(dāng)q2＜0 時(shí)，說(shuō)明模型的預(yù)測(cè)能力低于均值預(yù)測(cè)能力。最佳主成分值N是通過(guò)主成分分析方法降維后得到的模型最佳的成分值，一般認(rèn)為模型中的主成分?jǐn)?shù)為統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)的1/3 左右可具有統(tǒng)計(jì)意義。采用非交叉驗(yàn)證，獲得非交叉驗(yàn)證判定系數(shù)r2、統(tǒng)計(jì)方差比F、標(biāo)準(zhǔn)偏差SE。其中當(dāng)r2＞0.9，且接近于1 時(shí)，證明具有良好的相關(guān)性。統(tǒng)計(jì)方差比F代表統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的可信度，當(dāng)F值大于臨界值F0.05(9,16) = 2.55，F(xiàn)0.05(8,17) =4.39 時(shí)，說(shuō)明該數(shù)據(jù)具有95%的可信度，隨機(jī)性小于5%。標(biāo)準(zhǔn)偏差SE 越小則代表該組數(shù)據(jù)具有良好的準(zhǔn)確性，SE 接近于0 時(shí)，模型的擬合能力最好。并通過(guò)交叉與非交叉驗(yàn)證得到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估模型的穩(wěn)健性。

圖1 1,3,4-噻二唑-2-氨基衍生物的結(jié)構(gòu)疊合圖Fig. 1 Superimposed image of 1,3,4-thiadiazol-2-amide derivatives structures

2 結(jié)果與討論

2.1 目標(biāo)化合物的合成及結(jié)構(gòu)表征

首先嘗試了以四氫呋喃為溶劑、三乙胺為縛酸劑、DMAP 為催化劑，由化合物B 與D 在加熱條件下 (70～80 ℃) 進(jìn)行反應(yīng)生成目標(biāo)化合物，但收率較低。后經(jīng)優(yōu)化發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度保持在20 ℃左右時(shí)，反應(yīng)能夠順利進(jìn)行且產(chǎn)率較高。

在目標(biāo)化合物的1H NMR 譜圖中，在低場(chǎng)δ12.94～13.74 中出現(xiàn)的單峰為CONH 中的NH 質(zhì)子吸收峰，在δ7.09～8.40 的多重峰為苯環(huán)上氫的吸收峰；δ3.87 處單峰是OCH3中氫的吸收峰，δ2.39為CH3中氫的吸收峰。目標(biāo)化合物的HRMS 實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值一致，進(jìn)一步確證了化合物的結(jié)構(gòu)。

2.2 目標(biāo)化合物的抑菌活性

結(jié)果(表1)表明，在50 μg/mL 下：化合物E24對(duì)根霉的抑制率達(dá)90.59%，與多菌靈 (98.30%) 的效果相當(dāng)，且超過(guò)百菌清 (81.20%)；化合物E17對(duì)青霉的抑制率為86.73%，與多菌靈 (84.55%) 的效果相當(dāng)；化合物E12對(duì)灰霉的抑制率達(dá)88.18%，優(yōu)于百菌清 (75.00%)；化合物E7、E19、E21對(duì)交鏈孢霉的抑制率分別為89.16%、90.36%、90.96%，與多菌靈和百菌清的效果接近。其中目標(biāo)化合物E1、E2、E29對(duì)所測(cè)真菌的抑制率均達(dá)80% 以上。通過(guò)初步分析目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)與抑菌活性之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)：取代苯甲酰氯的苯環(huán)上不同取代基的抑菌率高低排序?yàn)?,4-二氯 ＜ 對(duì)甲氧基 ＜ 對(duì)硝基；噻二唑環(huán)一側(cè)苯環(huán)上連有吸電子基團(tuán)，如含硝基、含氟 (化合物E1、E2、E13、E17) 時(shí)，化合物對(duì)所有菌種均有較好的抑制活性。

表1 目標(biāo)化合物E1～E33 對(duì)供試病原真菌的抑制活性Table 1 Fungicidal activities of target compounds E1-E33 against tested pathogenic fungi

2.3 CoMFA 和CoMSIA 模型分析

對(duì)目標(biāo)化合物的抗黑曲霉活性進(jìn)行3D-QSAR的分析，如表2 所示，CoMFA 模型中立體場(chǎng)的貢獻(xiàn)值大于靜電場(chǎng)的貢獻(xiàn)值，表明化合物的活性主要取決于范德華力的相互作用[23]；而通過(guò)CoMSIA模型所計(jì)算的靜電場(chǎng)的貢獻(xiàn)值和疏水場(chǎng)的貢獻(xiàn)值要大于其他場(chǎng)，由于該模型在計(jì)算相互作用時(shí)采用了與距離相關(guān)的高斯函數(shù)，可以有效地避免CoMFA 模型中由靜電場(chǎng)與立體場(chǎng)函數(shù)形式所引起的缺陷，因此對(duì)目標(biāo)化合物的靜電場(chǎng)和疏水場(chǎng)影響最大，貢獻(xiàn)值最多[24]。基于兩種模型的訓(xùn)練集和測(cè)試集的實(shí)測(cè)活性數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)活性數(shù)據(jù)及其之間的殘差如表3 所示，所有殘差在 ±0.058 以內(nèi)；實(shí)測(cè)和預(yù)測(cè)的pIC50值分布如圖2 所示，由圖可知所有數(shù)據(jù)點(diǎn)都分布于直線附近，說(shuō)明模型具有較好的預(yù)測(cè)能力。

圖2 實(shí)測(cè)與CoMFA 和CoMSIA 預(yù)測(cè)pIC50 值的散點(diǎn)圖Fig. 2 Scatter plots of experimental and predicted pIC50 for the CoMFA and CoMSIA

表2 CoMFA 和CoMSIA 結(jié)果分析Table 2 CoMFA and CoMSIA analysis results

表3 實(shí)測(cè)的與CoMFA 和CoMSIA 預(yù)測(cè)的pIC50 結(jié)果值Table 3 Experimental and predicted results of pIC50 for CoMFA and CoMSIA

以目標(biāo)化合物E24為模板分子 (如圖3 所示)，將所有目標(biāo)化合物的取代基分為苯環(huán)a 與苯環(huán)b，對(duì)所有分子進(jìn)行CoMFA 與CoMSIA 模型的分析。由圖4 和圖5 可知，兩種模型分別所得的立體場(chǎng)和靜電場(chǎng)分布結(jié)果基本一致。圖4A 與圖5A所示為CoMFA 與CoMSIA 模型所生成的立體場(chǎng)，綠色區(qū)域代表引入取代基為大體積時(shí)有利于化合物活性的提高，而黃色區(qū)域代表減小取代基體積有利于化合物活性的提高[11]。例如，當(dāng)苯環(huán)a 的取代基不變，苯環(huán)b 的2′ 位由大體積的氯變?yōu)樾◇w積的氫時(shí)活性增加，如CoMFA 模型中的化合物E29(pIC50= 5.653) 與E8(pIC50= 5.972)、CoMSIA 模型中E29(pIC50= 5.640) 與E8(pIC50=5.954) 的結(jié)果所示[11-13]。圖4B 與圖5B 所示為靜電場(chǎng)等勢(shì)圖，CoMFA 模型得到的靜電場(chǎng)分布相較于CoMSIA 模型得到的結(jié)果更豐富。圖中紅色區(qū)域表示引入取代基為吸電子基團(tuán)有利于提高化合物的活性，而藍(lán)色區(qū)域表示引入取代基為供電子基團(tuán)有利于提高化合物的活性[11]。由兩種模型得出一致的結(jié)果為：在苯環(huán)a 的4 位引入供電子基、2 位和6 位引入吸電子基，苯環(huán)b 的2′和3′位引入吸電子基，有利于提高化合物的抑菌活性[25]。圖5C 所示為CoMSIA 模型的疏水場(chǎng)，黃色區(qū)域表明此處增加疏水基團(tuán)有助于提高化合物的生物活性，即在苯環(huán)a 及苯環(huán)b 的4′ 位增加疏水基團(tuán)都會(huì)使化合物的活性提高。圖5D 所示為CoMSIA模型給出的氫鍵受體與供體等勢(shì)圖，青色區(qū)域表明在此處引入氫鍵供體基團(tuán)可提高化合物的生物活性，紫色區(qū)域則表明在此處減少氫鍵供體可提高化合物的活性；橙色區(qū)域表明在此處引入氫鍵受體基團(tuán)可增加生物活性，紅色區(qū)域處則相反。由圖5D 可得，在苯環(huán)a 的3 位增加氫鍵受體基團(tuán)、苯環(huán)b 的4′位減少氫鍵受體基團(tuán)可提高化合物的生物活性[26]。

圖3 模板分子E24 被分為苯環(huán)a 與苯環(huán)bFig. 3 The template molecule E24 was divided into benzene ring a and benzene ring b

圖4 CoMFA 等勢(shì)圖的立體場(chǎng) (A) 和靜電場(chǎng) (B)Fig. 4 Steric (A) and electrostatic (B) field of CoMFA contour maps

圖5 CoMSIA 等勢(shì)圖的立體場(chǎng) (A)、靜電場(chǎng) (B)、疏水場(chǎng) (C)、氫鍵供體場(chǎng)和受體場(chǎng) (D)Fig. 5 Steric (A), electrostatic (B), hydrophobic (C),hydrogen bond donor and acceptor (D) field of CoMSIA contour maps

3 結(jié)論

以取代苯甲酰氯與2-氨基-5-取代-1,3,4-噻二唑?yàn)榉磻?yīng)物，合成了33 個(gè)2-取代苯基-5-取代苯甲酰胺基-1,3,4-噻二唑化合物，其中23 個(gè)為新化合物。離體抑菌活性測(cè)試表明，所有化合物對(duì)根霉R. nigricans、青霉P. glaucum、灰霉B. cinerea、交鏈孢霉A. brassicae和黑曲霉A. niger均有較好的抑制活性，在質(zhì)量濃度50 μg/mL 下，化合物E1、E2、E29對(duì)所有供試菌種的抑制率均在80%以上。目標(biāo)化合物對(duì)供試菌種的抑菌活性順序?yàn)椋汉谇?＞ 根霉 ＞ 灰霉 ＞ 交鏈孢霉 ＞ 青霉。通過(guò)建立的CoMFA 與CoMSIA 模型對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行了3D-QSAR 研究，綜合兩種模型給出的結(jié)果為：1) 增大苯環(huán)a 的2、3 位與苯環(huán)b 的3′ 位取代基的體積，減小苯環(huán)a 的4 位與苯環(huán)b 的4′ 位取代基的體積，可提高化合物的抑菌活性；2) 苯環(huán)a 的4 位引入供電子基，苯環(huán)a 的2 位和6 位以及苯環(huán)b 上引入吸電子基，有利于化合物抑菌活性的提高；3) 苯環(huán)a 及苯環(huán)b 的4′ 位增加疏水性基團(tuán)會(huì)使化合物的抑菌活性增加；4) 苯環(huán)a 的3 位增加氫鍵受體基團(tuán)，苯環(huán)b 的4′ 位減少氫鍵受體基團(tuán)可提高化合物的抑菌活性。