含5,5-偕二甲基的丁烯內(nèi)酯肟醚類化合物的合成及抑菌活性

安鑫鯤, 趙 斌, 張 倩, 張婷婷, 崔國(guó)恩, 馬好運(yùn), 王明安

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 應(yīng)用化學(xué)系 農(nóng)藥創(chuàng)新研究中心，北京 100193)

多樣性導(dǎo)向合成是利用強(qiáng)有力的有機(jī)合成手段來(lái)設(shè)計(jì)合成結(jié)構(gòu)多樣性的小分子化合物庫(kù)，進(jìn)而通過(guò)生物活性測(cè)試發(fā)現(xiàn)高活性候選化合物的創(chuàng)新藥物研究方法[1-3]。相較于傳統(tǒng)合成方法，多樣性導(dǎo)向合成可以構(gòu)建結(jié)構(gòu)多樣性的化合物庫(kù)，對(duì)發(fā)現(xiàn)具有全新結(jié)構(gòu)和全新作用機(jī)理的先導(dǎo)化合物具有重要意義[4-5]。丁烯內(nèi)酯作為廣泛存在于天然產(chǎn)物中的活性結(jié)構(gòu)片段，具有多種多樣的生物活性，例如百部堿(stemofolines)對(duì)小菜蛾幼蟲和夜蛾科幼蟲具有一定殺蟲活性[6]。對(duì)百部堿的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)了商品化的丁烯內(nèi)酯類農(nóng)藥品種氟吡呋喃酮[7-8]。進(jìn)一步對(duì)氟吡呋喃酮的結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，發(fā)現(xiàn)了一些殺蟲活性先導(dǎo)化合物[9-10]。前文[11]對(duì)此進(jìn)行了總結(jié)，如圖式1 所示。由此可見，丁烯內(nèi)酯是一個(gè)值得深入研究的優(yōu)異藥效團(tuán)。

圖式 1 典型的丁烯內(nèi)酯類天然產(chǎn)物、氟吡呋喃酮及其類似物的化學(xué)結(jié)構(gòu)Scheme 1 The structures of typical butenolide natural products, flupyradifurone and its analogues

本課題組以多樣性導(dǎo)向合成為基本策略，以丁烯內(nèi)酯為導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)并合成了大量具有多官能團(tuán)且結(jié)構(gòu)新穎的化合物，生物活性評(píng)價(jià)顯示部分化合物具有優(yōu)良的殺菌、殺蟲活性，具有進(jìn)一步研究的價(jià)值[12-25]。在已構(gòu)建的化合物庫(kù)中，多個(gè)化合物對(duì)辣椒疫霉病菌和油菜菌核菌等多種植物病原菌具有良好的抑制活性[22-24]。本文以前文[20,24]發(fā)現(xiàn)的肟醚為先導(dǎo)化合物，設(shè)計(jì)以關(guān)鍵中間體C 為原料，通過(guò)與苯環(huán)上不同取代的溴芐進(jìn)行反應(yīng)，合成了一系列未見文獻(xiàn)報(bào)道的5,5-二甲基丁烯內(nèi)酯肟醚類化合物(圖式2)，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征并評(píng)價(jià)其抑菌活性，以期獲得具有更好抑菌活性的化合物。目標(biāo)化合物的合成路線如圖式3 所示。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器、試劑和藥劑

Bruker Ascend 500 MHz 核磁共振儀(德國(guó)Bruker 公司，以CDCl3為溶劑，TMS 為內(nèi)標(biāo))；WRX-4 顯微熔點(diǎn)儀(上海易測(cè)儀器設(shè)備有限公司，溫度未校正)；Thermo Fisher MSQ-Plus 型高分辨質(zhì)譜儀（中國(guó)賽默飛世爾科技有限公司）；SHB-III 循環(huán)式真空泵(鄭州恒巖儀器有限公司)；EYELA N-1100 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(北京天林恒泰科技有限公司)；DF-101S 集熱式恒溫磁力攪拌器(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)。

柱層析硅膠為青島海洋化工有限公司生產(chǎn)(75～48 μm, 200～300 目)；試劑均為分析純，無(wú)水溶劑用常規(guī)方法干燥處理；98%多菌靈(carbendazim)原藥，購(gòu)自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；98%肟菌酯(trifloxystrobin)原藥，購(gòu)自拜耳作物科學(xué)公司。

1.2 目標(biāo)化合物的合成

1.2.1 化合物A、B 和C 的合成 化合物A、B和C 的合成參照文獻(xiàn)方法[20,24]進(jìn)行，其熔點(diǎn)和1H NMR 數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[24]一致。

1.2.2 化合物D 的合成 化合物D 的合成參照前文方法[20,24]進(jìn)行，以化合物D1 的合成為例：取100 mL 圓底燒瓶，投入C1 (0.20 g, 0.76 mmol)、NaH (0.024 g, 1.0 mmol)、無(wú)水乙腈20 mL 和0.5 mL聚乙二醇400 (PEG-400)，于室溫下攪拌6 h 后，加入鄰氯溴芐(0.22 g, 1.0 mmol)，繼續(xù)室溫?cái)嚢?4 h。減壓脫除溶劑，加入30 mL 水，用乙酸乙酯萃取(30 mL × 3)。合并有機(jī)相，用飽和食鹽水洗滌，無(wú)水Na2SO4干燥，減壓脫除溶劑，殘余物經(jīng)硅膠柱層析(V乙酸乙酯:V石油醚= 1 : 15～1 : 8)分離，得到淡黃色液體化合物D1。采用類似的方法合成了D2～D30。

(E)-3-(1-((2-氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-氟苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D1)：淡黃色液體，產(chǎn)率76%.1H NMR(500 MHz, CDCl3)δ: 7.31 (dd,J= 7.9, 0.9 Hz, 1H), 7.22-7.16(m, 3H), 7.15-7.08 (m, 2H), 7.02-6.96 (m, 2H), 5.11 (s, 2H),2.07 (s, 3H), 1.53 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ:169.79, 168.39, 163.22 (d,1JFC= 250.7 Hz), 149.31, 135.65,132.98, 129.93 (d,3JFC= 8.0 Hz), 129.34 (d,4JFC= 2.6 Hz),128.83, 127.35, 127.32, 126.68, 124.87, 115.75 (d,2JFC= 21.5 Hz), 86.54, 73.20, 25.18, 14.51; HR-ESI-MS: C21H20ClFNO3[M + H]+, 計(jì)算值388.1110, 測(cè)試值388.1115.

(E)-3-(1-((2-氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-甲氧基苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D2)：淡黃色液體，產(chǎn)率83%.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.34-7.31 (m, 1H), 7.24-7.14 (m,5H), 6.86 (d,J= 8.8 Hz, 2H), 5.19 (s, 2H), 3.83 (s, 3H), 2.04(s, 3H), 1.57 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 170.01,169.09, 160.64, 149.78, 135.77, 132.97, 129.60, 129.32,129.27, 128.74, 126.69, 123.77, 123.34, 114.04, 86.56, 73.24,55.38, 25.55, 14.91; HR-ESI- MS: C22H23ClNO4[M + H]+, 計(jì)算值400.1310, 測(cè)試值400.1310.

(E)-3-(1-((2-氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-叔丁基苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D3)：白色固體，產(chǎn)率86%，m.p.100-102 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.40-7.36 (m,2H), 7.34-7.31 (m, 1H), 7.29-7.26 (m, 1H), 7.24-7.19 (m, 4H),5.16 (s, 2H), 2.02 (s, 3H), 1.58 (s, 6H), 1.33 (s, 9H);13C NMR(126 MHz, CDCl3)δ: 169.96, 169.42, 152.87, 149.61, 135.66,133.02, 129.37, 129.29, 128.81, 128.29, 127.77, 126.70,125.45, 124.11, 86.59, 73.27, 34.84, 31.27, 25.44, 14.86; HRESI-MS: C25H29ClNO3[M + H]+, 計(jì)算值426.1830, 測(cè)試值426.1828.

(E)-3-(1-((2-氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-溴苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D4)：淡黃色液體，產(chǎn)率98%.1H NMR(500 MHz, CDCl3)δ: 7.43-7.41 (m, 2H), 7.32 (dd,J= 8.0, 1.2 Hz,1H), 7.22 (td,J= 7.7, 1.7 Hz, 1H), 7.14 (td,J= 7.5, 1.2 Hz, 1H),7.08-7.03 (m, 3H), 5.10 (s, 2H), 2.09 (s, 3H), 1.52 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.68, 168.06, 149.23, 135.60,132.93, 131.67, 130.34, 129.49, 129.36, 129.15, 128.86,126.71, 124.90, 123.83, 86.44, 73.22, 25.15, 14.44; HR-ESIMS: C21H20ClBrNO3[M + H]+, 計(jì)算值448.0310, 測(cè)試值448.0312.

(E)-3-(1-((2-氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(2-吡啶基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D5)：淡黃色液體，產(chǎn)率75%.1H NMR(500 MHz, CDCl3)δ: 8.65 (d,J= 4.6 Hz, 1H), 7.57-7.47 (m,2H), 7.37-7.33 (m, 1H), 7.30 (dd,J= 6.9, 2.0 Hz, 1H), 7.27-7.18 (m, 3H), 5.21 (s, 2H), 2.18 (s, 3H), 1.73 (s, 6H);13C NMR(126 MHz, CDCl3)δ: 170.16, 165.66, 150.30, 150.07, 149.47,136.16, 135.68, 133.19, 129.53, 129.41, 128.96, 126.79,125.47, 125.09, 124.17, 87.58, 73.38, 25.95, 14.94; HR-ESIMS: C20H20ClN2O3[M + H]+, 計(jì)算值371.1157, 測(cè)試值371.1154.

(E)-3-(1-((2-氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-吡啶基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D6)：白色固體，產(chǎn)率66%，m.p.114-116 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 8.72-8.40 (m, 2H),7.32 (dd,J= 8.0, 1.3 Hz, 1H), 7.21 (td,J= 7.7, 1.7 Hz, 1H),7.14 (td,J= 7.5, 1.3 Hz, 1H), 7.10 (d,J= 6.1 Hz, 2H), 7.02(dd,J= 7.7, 1.7 Hz, 1H), 5.04 (s, 2H), 2.14 (s, 3H), 1.53 (s,6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.27, 165.88, 149.86,148.85, 139.93, 135.40, 133.05, 129.43, 129.20, 128.99,126.75, 125.38, 122.41, 86.20, 73.30, 24.97, 14.07; HR-ESIMS: C20H20ClN2O3[M + H]+, 計(jì)算值371.1157, 測(cè)試值371.1156.

(E)-3-(1-((2,5-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-氟苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D7)：白色固體，產(chǎn)率38%，m.p.85-87 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.28 (d,J= 7.5 Hz, 1H), 7.22-7.16 (m, 3H), 7.10-6.97 (m, 3H), 5.08 (s, 2H),2.12 (s, 3H), 1.56 (s, 6H);13C NMR (126MHz, CDCl3)δ:169.71, 168.69, 163.15 (d,1JFC= 250.3 Hz), 149.87, 140.24,137.64, 132.62, 130.87, 130.42, 129.77 (d,3JFC= 8.8 Hz),128.79, 128.75, 128.59,128.39, 127.24 (d,4JFC= 3.4 Hz),115.64 (d,2JFC= 21.6 Hz), 86.59, 72.61, 25.15, 14.51; HRESI-MS: C21H19Cl2FNO3[M + H]+, 計(jì)算值422.0721, 測(cè)試值422.0724.

(E)-3-(1-((2,5-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-甲氧基苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D8)：淡黃色液體，產(chǎn)率67%.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.27 (s, 1H), 7.25-7.16(m, 4H), 6.86 (d,J= 7.9 Hz, 2H), 5.14 (s, 2H), 3.83 (s, 3H),2.05 (s, 3H), 1.57 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ:169.92, 169.34, 160.64, 150.34, 137.77, 132.62, 130.87,130.37, 129.48, 128.83, 128.64, 123.53, 123.19, 114.03, 86.60,72.66, 55.36, 25.54, 14.96; HR-ESI-MS: C22H22Cl2NO4[M +H]+, 計(jì)算值434.0920, 測(cè)試值434.0921.

(E)-3-(1-((2,5-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-叔丁基苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D9)：白色固體，產(chǎn)率71%，m.p.116-118 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.40(d,J= 8.3 Hz, 2H), 7.26 (dd,J= 5.5, 3.0 Hz, 2H), 7.24-7.16(m, 3H), 5.11 (s, 2H), 2.02 (s, 3H), 1.58 (s, 6H), 1.32 (s, 9H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.87, 169.67, 153.02,150.17, 137.67, 132.66, 130.96, 130.41, 129.00, 128.74,128.30, 127.66, 125.57, 123.92, 86.62, 72.75, 34.88, 31.27,25.47, 14.95; HR-ESI-MS: C25H28Cl2NO3[M + H]+, 計(jì)算值460.1441, 測(cè)試值460.1441.

(E)-3-(1-((2,5-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-溴苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D10)：淡黃色液體，產(chǎn)率83%.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.41 (d,J= 8.4 Hz, 2H), 7.26(d,J= 4.2 Hz, 1H), 7.20 (dd,J= 8.5, 2.4 Hz, 1H), 7.04-7.01(m, 3H), 5.05 (s, 2H), 2.11 (s, 3H), 1.51 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.63, 168.38, 149.81, 137.57, 132.59,131.63, 130.79, 130.46, 130.25, 129.33, 128.84, 128.71,124.64, 123.84, 86.51, 72.62, 25.13, 14.45; HR-ESI-MS:C21H19Cl2BrNO3[M + H]+, 計(jì)算值481.9920, 測(cè)試值481.9917.

(E)-3-(1-((2,5-二芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(2-吡啶基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D11)：白色固體，產(chǎn)率72%, m.p.69-71 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 8.67-8.66 (m, 1H),7.59 (td,J= 7.8, 1.8 Hz, 1H), 7.48 (dt,J= 8.0, 1.1 Hz, 1H),7.28-7.17 (m, 4H), 5.15 (s, 2H), 2.20 (s, 3H), 1.72 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.99, 165.91, 150.59, 150.22,149.55, 137.70, 136.16, 132.65, 131.07, 130.49, 128.94,128.80, 125.21, 124.89, 124.21, 87.52, 72.76, 25.90, 14.98;HR-ESI-MS: C20H19Cl2N2O3[M + H]+, 計(jì)算值405.0767, 測(cè)試值405.0769.

(E)-3-(1-((2,5-二芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-吡啶基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D12)：白色固體，產(chǎn)率75%, m.p.150-152 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 8.59-8.53 (m, 2H),7.28 (s, 1H), 7.24 (s, 1H), 7.19 (dd,J= 8.5, 2.5 Hz, 1H), 7.09-7.06 (m, 2H), 7.00 (d,J= 2.5 Hz, 1H), 4.98 (s, 2H), 2.16 (s,3H), 1.53 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.18,166.17, 149.79, 149.41, 139.91, 137.33, 132.60, 130.96,130.55, 128.96, 128.87, 125.10, 122.23, 86.20, 72.69, 24.94,14.03; HR-ESI-MS: C20H19Cl2N2O3[M + H]+, 計(jì)算值405.0767, 測(cè)試值405.0765.

(E)-3-(1-((2,4-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-氟苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D13)：白色固體，產(chǎn)率68%，m.p.51-53 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.32 (d,J= 2.0 Hz, 1H), 7.19-7.14 (m, 2H), 7.11 (dd,J= 8.3, 2.0 Hz, 1H),7.04-6.98 (m, 3H), 5.04 (s, 2H), 2.06 (s, 3H), 1.52 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.69, 168.55, 163.23 (d,1JFC=250.8 Hz), 149.62, 134.33, 133.93, 133.61, 130.12, 129.86 (d,3JFC= 8.0 Hz), 129.14, 127.35 (d,4JFC= 4.4 Hz), 126.97,124.73, 115.63 (d,2JFC= 21.5 Hz), 86.56, 72.55, 25.12, 14.47;HR-ESI-MS: C21H19Cl2FNO3[M + H]+, 計(jì)算值422.0721, 測(cè)試值422.0725.

(E)-3-(1-((2,4-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-甲氧基苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D14)：白色固體，產(chǎn)率57%,m.p.97-99 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.33 (d,J= 2.0 Hz, 1H), 7.20-7.16 (m, 2H), 7.11 (dd,J= 8.3, 2.0 Hz, 1H),7.07 (d,J= 8.3 Hz, 1H), 6.87-6.83 (m, 2H), 5.12 (s, 2H), 3.84(s, 3H), 2.03 (s, 3H), 1.56 (s, 6H);13C NMR (126 MHz,CDCl3)δ: 169.98, 169.31, 160.68, 150.12, 134.56,133.60,130.22, 129.54, 129.08, 127.00, 123.7, 123.35, 114.01, 86.63,72.59, 55.43, 25.51, 14.88; HR-ESI-MS: C22H22Cl2NO4[M +H]+, 計(jì)算值434.0920, 測(cè)試值434.0918.

(E)-3-(1-((2,4-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-叔丁基苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D15)：白色固體，產(chǎn)率85%，m.p.70-72 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.39-7.36 (m, 2H), 7.35-7.33 (m, 1H), 7.21-7.18 (m, 2H), 7.17 (d,J= 1.2 Hz, 2H), 5.10 (s, 2H), 2.00 (s, 3H), 1.57 (s, 6H), 1.33(s, 9H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.96, 169.59,153.02, 150.00, 134.47, 133.94, 133.73, 130.35, 129.17,128.34, 127.77, 127.05, 125.51, 124.08, 86.69, 72.68, 34.91,31.31, 25.46, 14.90; HR-ESI-MS: C25H28Cl2NO3[M + H]+, 計(jì)算值460.1441, 測(cè)試值460.1445.

(E)-3-(1-((2,4-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-溴苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D16)：淡黃色液體，產(chǎn)率83%.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.47-7.43 (m, 2H), 7.35 (d,J=2.1 Hz, 1H), 7.13 (dd,J= 8.3, 2.1 Hz, 1H), 7.06-7.02 (m, 2H),6.96 (d,J= 8.3 Hz, 1H), 5.04 (s, 2H), 2.08 (s, 3H), 1.52 (s,6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.60, 168.2, 149.58,134.34, 133.9, 133.58, 131.69, 130.41, 130.0, 129.45, 129.24,127.03, 124.79, 123.88, 86.46, 72.63, 25.13, 14.43; HR-ESIMS: C21H19Cl2BrNO3[M + H]+, 計(jì)算值481.9920, 測(cè)試值481.9915.

(E)-3-(1-((2,4-二芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(2-吡啶基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D17)：白色固體，產(chǎn)率56%, m.p.77-79 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 8.67-8.63 (m, 1H),7.54 (td,J= 7.8, 1.8 Hz, 1H), 7.43 (dt,J= 7.9, 1.1 Hz, 1H),7.35 (t,J= 1.8 Hz, 1H), 7.30-7.23 (m, 2H), 7.19 (d,J= 8.1 Hz,1H), 7.14 (dd,J= 8.3, 2.0 Hz, 1H), 5.13 (s, 2H), 2.17 (s, 3H),1.70 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 170.08, 165.89,150.32, 150.30, 149.52, 136.09, 134.37, 134.03, 133.89,130.55, 129.19, 127.06, 125.27, 124.97, 124.12, 72.68, 25.88,14.87; HR-ESI-MS: C20H19Cl2N2O3[M + H]+, 計(jì)算值405.0767, 測(cè)試值405.0762.

(E)-3-(1-((2,4-二芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-吡啶基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D18)：白色固體，產(chǎn)率68%, m.p.115-116 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 8.65-8.57 (m, 2H),7.34 (d,J= 2.1 Hz, 1H), 7.13 (dd,J= 8.3, 2.1 Hz, 1H), 7.10-7.07 (m, 2H), 6.95 (d,J= 8.3 Hz, 1H), 4.97 (s, 2H), 2.12 (s,3H), 1.53 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.09,165.89, 149.75, 149.09, 139.97, 134.06, 133.96, 133.68,130.06, 129.22, 125.17, 122.29, 86.11, 72.58, 24.87, 13.96;HR-ESI-MS: C20H19Cl2N2O3[M + H]+, 計(jì)算值405.0767, 測(cè)試值405.0764.

(E)-3-(1-((2,6-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-氟苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D19)：白色固體，產(chǎn)率39%，m.p.92-94 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.27 (d,J= 0.8 Hz, 1H), 7.25 (s, 1H), 7.23-7.19 (m, 2H), 7.18 (d,J= 1.5 Hz,1H), 7.01 (t,J= 8.7 Hz, 2H), 5.26 (s, 2H), 2.01 (s, 3H), 1.54(s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.87, 168.26,163.21 (d,1JFC= 249.6 Hz), 149.28, 137.10, 132.80, 130.06,129.99 (d,3JFC= 8.7 Hz), 128.63, 128.43, 127.49 (d,4JFC=4.4 Hz), 124.96, 115.69 (d,2JFC= 21.7 Hz), 86.57, 70.52,25.29, 14.35; HR-ESI-MS: C21H19Cl2FNO3[M + H]+, 計(jì)算值422.0721, 測(cè)試值422.0719.

(E)-3-(1-((2,6-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-甲氧基苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D20)：白色固體，產(chǎn)率54%,m.p.125-127 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.29-7.21 (m,4H), 7.19-7.14 (m, 1H), 6.88-6.82 (m, 2H), 5.32 (s, 2H), 3.83(s, 3H), 1.95 (s, 3H), 1.57 (s, 6H);13C NMR (126 MHz,CDCl3)δ: 170.06, 168.96, 160.60, 149.67, 137.19, 132.78,130.03, 129.66, 128.36, 123.46, 114.02, 86.53, 70.58, 55.40,25.61, 14.65; HR-ESI-MS: C22H22Cl2NO4[M + H]+, 計(jì)算值434.0920, 測(cè)試值434.0915.

(E)-3-(1-((2,6-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-叔丁基苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D21)：白色固體，產(chǎn)率67%，m.p.129-131 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.40-7.36 (m, 2H), 7.29 (d,J= 8.0 Hz, 2H), 7.25-7.21 (m, 2H), 7.17(dd,J= 8.6, 7.5 Hz, 1H), 5.29 (s, 2H), 1.93 (s, 3H), 1.58 (s,6H), 1.33 (s, 9H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 170.09,169.52, 152.79, 149.44, 137.30, 132.66 , 130.14, 128.39,127.92, 125.41, 124.33, 86.67, 70.68, 34.88, 31.33, 25.49,14.64; HR-ESI-MS: C25H28Cl2NO3[M + H]+, 計(jì)算值460.1441, 測(cè)試值460.1438.

(E)-3-(1-((2,6-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-溴苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D22)：白色固體，產(chǎn)率65%,m.p.108-109 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.47-7.43 (m,2H), 7.27 (d,J= 5.2 Hz, 1H), 7.25 (s, 1H), 7.19 (dd,J= 9.0,6.9 Hz, 1H), 7.12-7.07 (m, 2H), 5.25 (s, 2H), 2.02 (s, 3H), 1.53(s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.62, 167.86,149.07, 136.89, 132.63, 131.60, 130.32, 130.00, 129.46,128.32, 124.87, 123.69, 86.37, 70.38, 25.13, 14.18; HR-ESIMS: C21H19Cl2BrNO3[M + H]+, 計(jì)算值481.9920, 測(cè)試值481.9918.

(E)-3-(1-((2,6-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(2-吡啶基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D23)：白色固體，產(chǎn)率56%,m.p.84-86 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 8.67 (dt,J= 4.8,1.4 Hz, 1H), 7.61-7.55 (m, 2H), 7.32-7.28 (m, 2H), 7.26 (d,J=4.5 Hz, 1H), 7.20 (dd,J= 8.7, 7.4 Hz, 1H), 5.35 (s, 2H), 2.10(s, 3H), 1.73 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 165.64,150.45, 149.93, 149.47, 137.25, 136.11, 132.73, 130.21,128.45, 125.63, 125.61, 125.19, 124.16, 87.66, 70.68, 26.01,14.72; HR-ESI-MS: C20H19Cl2N2O3[M + H]+, 計(jì)算值405.0767, 測(cè)試值405.0765.

(E)-3-(1-((2,6-二氯芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-吡啶基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D24)：白色固體，產(chǎn)率63%,m.p.141-143 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 8.60 (d,J=4.1 Hz, 2H), 7.27-7.23 (m, 2H), 7.16-7.19 (m, 1H), 7.12-7.14(m, 2H), 2.06 (s, 3H), 1.54 (s, 6H);13C NMR (126 MHz,CDCl3)δ: 169.30, 165.78, 149.89, 148.78, 139.93, 136.94,132.59, 130.19, 128.42, 125.55, 122.45, 86.20, 70.51, 25.03,13.90; HR-ESI-MS: C20H19Cl2N2O3[M + H]+, 計(jì)算值405.0767, 測(cè)試值405.0762.

(E)-3-(1-((3-三氟甲基芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-氟苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D25)：淡黃色液體，產(chǎn)率66%.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.53 (d,J= 7.7 Hz, 1H),7.43-7.37 (m, 2H), 7.31 (d,J= 7.7 Hz, 1H), 7.16-7.11 (m, 2H),7.00-6.93 (m, 2H), 5.03 (s, 2H), 2.04 (s, 3H), 1.52 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.58, 168.34, 163.07 (d,1JFC=250.2 Hz), 149.36, 138.96, 130.91, 129.67 (d,3JFC= 8.5 Hz),127.25 (d,4JFC= 3.4 Hz), 125.17, 124.68, 124.39 (q,1JFC=272.6 Hz), 123.01, 115.56 (d,2JFC= 22.1 Hz), 86.41, 75.13,25.06, 14.42; HR-ESI-MS: C22H20F4NO3[M + H]+, 計(jì)算值422.1374, 測(cè)試值422.1376.

(E)-3-(1-((3-三氟甲基芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-甲氧基苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D26)：淡黃色液體，產(chǎn)率72%.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.50 (d,J= 8.3 Hz, 2H),7.39 (d,J= 5.1 Hz, 2H), 7.21-7.15 (m, 2H), 6.86-6.80 (m, 2H),5.10 (s, 2H), 3.81 (s, 3H), 1.98 (s, 3H), 1.55 (s, 6H);13C NMR(126 MHz, CDCl3)δ: 169.69, 169.14, 160.67, 152.04, 149.87,139.12, 131.19, 130.50 (q,2JFC= 31.8 Hz), 129.44, 128.83,126.89, 125.28,124.46, 124.44, 124.40, 124.37, 124.35, 124.16(q,1JFC= 272.9 Hz), 123.52, 123.19, 123.08, 120.91, 113.97,86.44, 75.16, 55.22, 25.45, 14.80; HR-ESI-MS: C23H23F3NO4[M + H]+, 計(jì)算值434.1574, 測(cè)試值434.1573.

(E)-3-(1-((3-三氟甲基芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-叔丁基苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D27)：淡黃色液體，產(chǎn)率66%.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.53 (s, 1H), 7.45-7.34(m, 5H), 7.22-7.17 (m, 2H), 5.08 (s, 2H), 1.96 (s, 3H), 1.57 (s,6H), 1.32 (s, 9H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.78,169.42, 152.93, 149.69, 138.96, 131.26, 130.56 (q,2JFC= 32.0 Hz), 128.82, 128.26, 127.60, 125.43, 125.34, 124.62, 124.59,124.55, 124.53, 124.16(q,1JFC= 272.9 Hz), 123.93, 123.08,86.47, 75.24, 25.36, 14.79; HR-ESI-MS: C26H29F3NO3[M +H]+, 計(jì)算值460.2094, 測(cè)試值460.2097.

(E)-3-(1-((3-三氟甲基芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-溴苯基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D28)：白色固體，產(chǎn)率76%,m.p.85-87 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.56 (d,J= 7.7 Hz, 1H), 7.44-7.37 (m, 4H), 7.28 (s, 1H), 7.02 (d,J= 8.4 Hz,2H), 5.02 (s, 2H), 2.06 (s, 3H), 1.51 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 169.49, 168.02, 149.31, 138.92, 131.59,130.88, 130.52 (q,2JFC= 31.8 Hz), 130.26, 129.28, 128.83,124.72, 124.57, 124.54, 124.51, 124.48, 124.33, 124.30,124.27, 124.24, 124.12(q,1JFC= 272.0 Hz), 123.72, 86.32,75.14, 25.01, 14.35; HR-ESI-MS: C22H20F3BrNO3[M + H]+,計(jì)算值482.0573, 測(cè)試值482.0573.

(E)-3-(1-((3-三氟甲基芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(2-吡啶基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D29)：淡黃色液體，產(chǎn)率78%.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 8.65-8.61 (m, 1H), 7.58-7.50 (m, 2H), 7.48-7.42 (m, 3H), 7.41-7.38 (m, 1H), 7.21-7.24(m, 1H), 5.13 (s, 2H), 2.15 (s, 3H), 1.71 (s, 6H);13C NMR (126 MHz, CDCl3)δ: 170.02, 165.76, 150.14, 150.11, 149.44,148.25, 139.13, 137.14, 136.01, 131.20, 130.64 (q,2JFC= 32.3 Hz), 128.88, 127.35, 125.18, 125.09, 124.89, 124.58, 124.55,124.52, 124.48 (q,1JFC= 272.0 Hz), 123.75, 123.02, 87.47,75.21, 25.80, 14.85; HR-ESI-MS: C21H20F3N2O3[M + H]+, 計(jì)算值405.1421, 測(cè)試值405.1425.

(E)-3-(1-((3-三氟甲基芐氧基亞胺基) 乙基)-4-(4-吡啶基)-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮(D30)：淡黃色液體，產(chǎn)率84%.1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 8.57 (s, 1H), 7.57-7.52(m, 1H), 7.43-7.36 (m, 2H), 7.26-7.21 (m, 1H), 7.06 (d,J= 5.0 Hz, 2H), 4.94 (s, 2H), 2.12 (s, 3H), 1.53 (s, 6H);13C NMR(126MHz, CDCl3)δ: 169.20, 165.91, 149.78, 149.07, 140.20,138.83, 130.97, 130.75 (q,2JFC= 32.8 Hz), 129.04, 125.30,124.81, 124.79, 124.76, 124.72, 124.51, 124.48 (q,1JFC=272.0 Hz), 122.40, 86.18, 75.37, 24.99, 14.08; HR-ESI-MS:C20H19Cl2N2O3[M + H]+, 計(jì)算值405.1421, 測(cè)試值405.1419.

1.3 離體殺菌活性測(cè)試

供試菌株：棉花立枯絲核菌Rhizoctonia solani、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、辣椒疫霉病菌Phytophthora capsici、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum和小麥赤霉病菌Fusarium graminearum，均由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院植物病理系分離并保存，進(jìn)行活性測(cè)試前進(jìn)一步活化。

采用菌絲生長(zhǎng)速率法[26]測(cè)定。準(zhǔn)確稱取5.00 mg的待測(cè)樣品，用200 μL 二甲基亞砜 (DMSO) 溶解后，用馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)稀釋，制備成含藥50 mg/L 的PDA 平板供試。在活化好的病原真菌的菌絲邊緣取直徑為5 mm 的菌餅，菌絲面向下接種于帶藥PDA 培養(yǎng)皿的中央。置于25 ℃培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng) 2～3 d，待空白對(duì)照中的菌落充分生長(zhǎng)后，以十字交叉法測(cè)量各處理的菌落直徑。每個(gè)樣品平行測(cè)定3 次，取其平均值。以多菌靈和肟菌酯為對(duì)照藥劑，按 (1) 式計(jì)算菌絲生長(zhǎng)抑制率。

式中：I為菌絲生長(zhǎng)抑制率，%；DCK為空白對(duì)照菌落直徑，Dt為藥劑處理后菌落直徑，mm。

2 結(jié)果與討論

2.1 化合物的合成以及結(jié)構(gòu)表征

中間體化合物α-羥基酮A、丁烯內(nèi)酯B 和肟C 參照文獻(xiàn)方法[20,24]合成。中間體肟C1-C6 分別與不同的取代芐溴在聚乙二醇相轉(zhuǎn)移催化劑作用下反應(yīng)，順利合成了目標(biāo)化合物D1～D30，所有新化合物的結(jié)構(gòu)均經(jīng)1H NMR、13C NMR 和高分辨質(zhì)譜(HR-ESI-MS)確證。前文[20,24]通過(guò)X 射線-衍射分析獲得了中間體肟類似物3-(1-(羥基亞胺基) 乙基)-4-苯基-5,5-二甲基呋喃-2(5H)-酮及其肟醚的單晶結(jié)構(gòu)，證明他們的C＝N 雙鍵的構(gòu)型均為E-式構(gòu)型。本研究中的中間體只是在苯環(huán)上增加了取代基或?qū)⒈江h(huán)替換為吡啶環(huán)，因此推斷這些中間體肟和肟醚的C＝N 雙鍵也具有E-式構(gòu)型。此外，由于3-三氟甲基芐溴的反應(yīng)活性較差，導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，因此存在少量C＝N 雙鍵為Z-構(gòu)型異構(gòu)體。從化合物D26、D27 和 D29 的1H NMR和13C NMR 譜上均可以觀察到這一現(xiàn)象，但是經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)未能有效分離到Z-式構(gòu)型產(chǎn)物。

2.2 離體殺菌活性

離體殺菌活性測(cè)試結(jié)果(表1)表明，在50 mg/L質(zhì)量濃度下，部分化合物對(duì)棉花立枯絲核病菌、番茄灰霉病菌和油菜菌核病菌的抑菌活性較好，如化合物D13 對(duì)棉花立枯絲核病菌的抑制率為71.2%，與對(duì)照藥劑肟菌酯 (69.8%) 相當(dāng)，但比多菌靈 (100.0%) 差；化合物D8 對(duì)油菜菌核病菌的抑制率為69.0%，與肟菌酯 (68.6%) 相當(dāng)，但比多菌靈 (11.3%) 好；化合物D11 和D24 對(duì)番茄灰霉病菌的抑制率為71.7%和72.3%，比肟菌酯 (49.7%)好，但比多菌靈 (100.0%) 差。值得關(guān)注的是，對(duì)番茄灰霉病菌而言，含有4-吡啶雜環(huán)的化合物D5、D6、D11、D12、D17、D18、D23、D24、D29 和 D30 的抑制活性均顯著高于其他4-取代苯環(huán)的化合物，說(shuō)明吡啶環(huán)的存在可以提高該類化合物的抑菌活性。與前文報(bào)道的含有甲氧基丙烯酸酯片段的同類衍生物[24]相比較，本研究合成的化合物對(duì)棉花立枯絲核病菌、油菜菌核病菌、小麥赤霉病菌和辣椒疫霉菌的抑菌活性除個(gè)別化合物如D8 和D13 有所提升外，其他并不顯著；而對(duì)番茄灰霉病菌的抑菌活性有了明顯提升，如D5、D6、D11、D12、D17、D18、D23、D24、D29 和D30 的抑制率(60.8%～72.3%)高于前文V-12、V-14、VI-12、VI-14 的抑制率(15.8%～37.1%)。此外，芐基苯環(huán)上在2,4-、2,5-和2,6-引入多個(gè)氯原子或在3-引入三氟甲基對(duì)該類化合物的抑菌活性無(wú)顯著影響。本研究結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明引入4-雜環(huán)對(duì)抑菌活性的影響較大，后續(xù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)關(guān)注在4-雜環(huán)的引入、雜環(huán)上活性官能團(tuán)的修飾以及增加芐基苯環(huán)上鄰位的空間位阻[21,25]。由于未分離到Z-式構(gòu)型產(chǎn)物，雙鍵構(gòu)型差異對(duì)抑菌活性的影響尚不清楚。

3 結(jié)論

本文在前期發(fā)現(xiàn)一些螺環(huán)丁烯內(nèi)酯肟醚具有優(yōu)良抑菌活性的基礎(chǔ)上，在螺環(huán)丁烯內(nèi)酯4-位引入吡啶雜環(huán)并將5-螺環(huán)改造為偕二甲基，并對(duì)肟醚芐基的苯環(huán)進(jìn)行多氯代或三氟甲基修飾，設(shè)計(jì)并合成了30 個(gè)未見文獻(xiàn)報(bào)道的5,5-偕二甲基丁烯內(nèi)酯肟醚類化合物。離體抑菌活性測(cè)試結(jié)果表明，在50 mg/L 的質(zhì)量濃度下，化合物D13 對(duì)棉花立枯絲核病菌的抑制活性與對(duì)照藥劑肟菌酯相當(dāng)；化合物D8 對(duì)油菜菌核病菌的抑制活性與肟菌酯相當(dāng)；化合物D11 和D24 對(duì)番茄灰霉病菌的抑制率活性比肟菌酯好，但比多菌靈差。對(duì)番茄灰霉病菌而言，含有4-吡啶雜環(huán)的化合物D5、D6、D11、D12、D17、D18、D23、D24、D29 和D30 的抑制活性顯著高于其他4-取代苯環(huán)的化合物，說(shuō)明吡啶環(huán)的存在可以提高該類化合物的抑菌活性，這對(duì)后續(xù)進(jìn)一步通過(guò)多樣性導(dǎo)向合成策略來(lái)發(fā)現(xiàn)高活性候選化合物具有指導(dǎo)意義。