1-芳基-4-吡啶酮类化合物的应用

文档序号:1662593 发布日期:2019-12-31 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 1-芳基-4-吡啶酮类化合物的应用 (Application of 1-aryl-4-pyridone compounds ) 是由 孙然锋 俞秀强 朱新月 周杨 李庆林 于 2019-11-06 设计创作,主要内容包括:本发明为1-芳基-4-吡啶酮类化合物的应用,提供了式(I)所示结构化合物在抑制植物病原菌活性中的应用。本发明式(I)所示结构化合物对农业生产中的植物病原真菌具有出色的广谱抗真菌活性,同时对于作物的细菌性病害也具有防治效果。体内生物测定证明式(I)所示结构化合物对黄瓜霜霉病、黄瓜靶斑病、小麦赤霉病和番茄灰霉病实现了超过95%的防治效果。同时,芒果采后保鲜实验结果表明,化合物在能有效控制芒果采后病害并且延长芒果了保鲜时间。此外,发现上述化合物还可以在盆栽试验中有效控制水稻细菌性叶枯病,这比商用杀菌剂中生菌素更有效。综上所述,式(I)所示的1-芳基-4-吡啶酮衍生物具有广谱抗植物病原真菌和细菌活性,是一类具有广泛生物活性的先导化合物。(The invention provides application of a 1-aryl-4-pyridone compound and provides application of a compound with a structure shown in a formula (I) in inhibiting activity of phytopathogen. The compound with the structure shown in the formula (I) has excellent broad-spectrum antifungal activity on plant pathogenic fungi in agricultural production, and simultaneously has control effect on bacterial diseases of crops. In vivo bioassay proves that the structural compound shown in the formula (I) realizes the prevention and treatment effects of more than 95 percent on cucumber downy mildew, cucumber target spot, wheat scab and tomato gray mold. Meanwhile, the mango postharvest preservation experiment result shows that the compound can effectively control mango postharvest diseases and prolong the mango preservation time. In addition, the compound can be found to be effective in controlling bacterial leaf blight of rice in a pot experiment, which is more effective than zhongshengmycin serving as a commercial bactericide. In conclusion, the 1-aryl-4-pyridone derivative shown in the formula (I) has broad-spectrum activity against plant pathogenic fungi and bacteria, and is a lead compound with wide biological activity.)

1-芳基-4-吡啶酮类化合物的应用

技术领域

本发明涉及生物技术领域,尤其是涉及一种1-芳基-4-吡啶酮类化合物的应用。

背景技术

几十年来,植物病原真菌对作物生产造成严重危害。有超过8000种已知的真菌种类可以引起植物疾病。我国是农业大国,植物病原真菌引起的病害是制约我国农业生产的重要因素,这些病害常常大规模发生,对我国农业生产造成巨大损失。现在农业上使用的主要是化学合成农药,我国每年需生产和使用化学杀菌剂农药达80万吨以上,这些农药的使用很大程度上减少了病害造成的损失,但是化学农药的大量使用也引起了一系列的问题和隐患,如:农药残留,环境污染,生态平衡破坏以及抗药性的产生等。在农业病害的防治过程中,人们已经发现了许多对一些常用农药(如:多菌灵、甲基硫菌灵、噻菌灵、苯菌灵、甲霜灵、恶霜灵、嘧菌酯、醚菌酯、吡唑嘧菌酯、肟菌酯、恶唑菌酮等)产生抗性或交互抗性的植物病原真菌菌株,其抗性有的高达几百倍。这些抗药性的产生对农药生产和农业病害的防治产生了巨大的阻碍,因此,急需开发新型的杀菌剂来解决这些问题。

发明内容

有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一类对农业生产中的植物病原真菌具有出色的广谱抗真菌活性,同时对于作物的细菌性病害也具有防治效果的化合物。

本发明提供了式(I)所示结构化合物在抑制植物病原菌活性中的应用;

式中,R1选自H、羟基或C1~C10的烷氧基;R2为C1~C10的烷基;R3选自H、C1~C10的烷基;X选自H、C1~C10的烷基、C6~C30的芳基、C6~C30的杂环基。

优选的,所述R1选自H、羟基或C1~C6的烷氧基;R2为C1~C6的烷基;R3选自H、C1~C6烷基;X选自H、C1~C6烷基、C6~C20的芳基、C6~C30的芳基杂环基。

优选的,所述R1选自H、羟基或甲氧基;R2为甲基或乙基;R3选自H或甲基;X选自H、甲基或如下a-1~a-29结构中的一种:

优选的,所述植物病原菌为植物病原真菌或植物病细菌。

优选的,所述植物病原真菌选自芒果蒂腐病菌(Botryodiplodia theobromae)、小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、火龙果溃疡病菌(Neoscytalidium dimidiatum)、稻瘟病菌(Pyricularia oryae)、香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、香蕉炭疽病菌(Colletotrichum musae)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)、黄瓜霜霉病(Pseudoperonospora cubensis)、黄瓜靶斑病(Corynespora cassiicola)和水稻纹枯病(Rhizoctonia solani)所述植物病原细菌为黄单胞杆菌Xanthomonas oryzae pv.Oryzae。

本发明提供了式(I)所示结构化合物在防治由植物病原菌引起的植物病害中的应用;

式中,R1选自H、羟基或C1~C10的烷氧基;R2为C1~C10的烷基;R3选自H、C1~C10的烷基;X选自H、C1~C10的烷基、C6~C30的芳基、C6~C30的杂环基。

优选的,所述植物病害选自芒果蒂腐病、小麦赤霉病、火龙果溃疡病、稻瘟病、香蕉枯萎病、香蕉炭疽病、辣椒疫霉病、番茄灰霉病、油菜菌核病、黄瓜霜霉病、黄瓜靶斑病、水稻纹枯病、和水稻细菌性叶枯病。

本发明提供了式(I)所示结构化合物在制备抑制植物病原菌活性抑制剂中的应用;

式中,R1选自H、羟基或C1~C10的烷氧基;R2为C1~C10的烷基;R3选自H、C1~C10的烷基;X选自H、C1~C10的烷基、C6~C30的芳基、C6~C30的杂环基。

本发明提供了一种植物病原菌活性抑制剂,包括式(I)所示结构化合物;

式中,R1选自H、羟基或C1~C10的烷氧基;R2为C1~C10的烷基;R3选自H、C1~C10的烷基;X选自H、C1~C10的烷基、C6~C30的芳基、C6~C30的杂环基。

本发明提供了一种植物病害的防治方法,施用上述技术方案所述的抑制剂。

与现有技术相比,本发明提供了式(I)所示结构化合物在抑制植物病原菌活性中的应用。本发明式(I)所示结构化合物对农业生产中的植物病原真菌具有出色的广谱抗真菌活性,同时对于作物的细菌性病害也具有防治效果。体内生物测定证明式(I)所示结构化合物对黄瓜霜霉病、黄瓜靶斑病、小麦赤霉病和番茄灰霉病实现了超过95%的防治效果。同时,芒果采后保鲜实验结果表明,式(I)所示结构化合物在能有效控制芒果采后病害并且延长芒果了保鲜时间。此外,发现上述化合物还可以在盆栽试验中有效控制水稻细菌性叶枯病,这比商用杀菌剂中生菌素更有效。综上所述,式(I)所示的1-芳基-4-吡啶酮衍生物具有广谱抗植物病原真菌和细菌活性,是一类具有广泛生物活性的先导化合物。

具体实施方式

本发明提供了一种1-芳基-4-吡啶酮类化合物的应用,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进其余相关应用实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。

本发明提供了式(I)所示结构化合物在抑制植物病原菌活性中的应用;

式中,R1选自H、羟基或C1~C10的烷氧基;优选为H、羟基或C1~C6的烷氧基;更优选为H、羟基或C1~C3的烷氧基;最优选为H、羟基、甲氧基或乙氧基;特别优选为为H、羟基、甲氧基。

R2为C1~C10的烷基;优选为C1~C6的烷基;更优选为C1~C3的烷基;最优选为甲基或乙基。

R3选自H、C1~C10的烷基;优选为H、C1~C6烷基;更优选为H、C1~C3烷基;最优选为H、甲基或乙基;特别优选为H或甲基。

X选自H、C1~C10的烷基、C6~C30的芳基、C6~C30的杂环基。优选的,X选自H、C1~C6烷基、C6~C20的芳基、C6~C30的芳基杂环基更优选的,X选自H、甲基或如下a-1~a-29结构中的一种:

在本发明其中一部分优选实施方案中,所述式(I)所示结构化合物具体为如下I-1~I-37所示结构(以下的实施例简称1~37):

本发明还提供了一种式(I)所示结构化合物的制备方法包括:

将式(II)结构的吡喃酮和式(III)结构的胺化合物在水中加热回流反应,得到式(I)所示结构化合物;或

将式(II)结构的吡喃酮和式(III)结构的胺化合物在水、乙醇和盐酸的混合溶液中高压、加热反应,得到式(I)所示结构化合物;

式中,R1选自H、羟基或C1~C10的烷氧基;R2为C1~C10的烷基;R3选自H、C1~C10的烷基;X选自H、C1~C10的烷基、C6~C30的芳基、C6~C30的杂环基。

本发明提供的式(I)所示结构化合物其中一个制备方法优选可以为:将式(II)结构的吡喃酮和式(III)结构的胺化合物在水中加热回流反应,得到式(I)所示结构化合物。

具体为:将式(II)结构的吡喃酮溶于水中,并加入过量的式(III)结构胺,将反应混合物回流反应可制得1-芳基-4-吡啶酮衍生物

其中,所述加热回流反应的时间为反应过夜;优选为10~15h;

回流反应后,还包括减压除去氨水和溶剂,并将混合物冷却至室温过夜。得到的固体产物在活性炭存在下从50%水/甲醇的混合物中重结晶。滤出活性炭,减压浓缩产物。最终产物在干燥器中用五氧化二磷干燥。

本发明提供的式(I)所示结构化合物其中另一个制备方法优选可以为:

将式(II)结构的吡喃酮和式(III)结构的胺化合物在水、乙醇和盐酸的混合溶液中高压、加热反应,得到式(I)所示结构化合物。

将式(II)结构的吡喃酮和式(III)结构的胺溶于水、乙醇、盐酸的酸性混合溶液中,并将反应混合物在高压反应釜中加热反应可制得。

按照本发明,所述高压、加热反应的压力为0.15MPa,加热温度为160~170℃;所述反应时间为10~12h。

本发明对于所述将式(II)结构的吡喃酮的来源不进行限定,可以为市售或者采用本领域技术人员熟知的方法制备。

按照本发明,所述植物病原菌为植物病原真菌或植物病细菌。

具体的,所述植物病原真菌包括但不限于芒果蒂腐病菌(Botryodiplodiatheobromae)、小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、火龙果溃疡病菌(Neoscytalidiumdimidiatum)、稻瘟病菌(Pyricularia oryae)、香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、香蕉炭疽病菌(Colletotrichum musae)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)、黄瓜霜霉病(Pseudoperonospora cubensis)、黄瓜靶斑病(Corynespora cassiicola)和水稻纹枯病(Rhizoctonia solani)所述植物病原细菌包括但不限于黄单胞杆菌Xanthomonas oryzaepv.Oryzae。

本发明提供了式(I)所示结构化合物在防治由植物病原菌引起的植物病害中的应用;

式中,R1选自H、羟基或C1~C10的烷氧基;R2为C1~C10的烷基;R3选自H、C1~C10的烷基;X选自H、C1~C10的烷基、C6~C30的芳基、C6~C30的杂环基。

按照本发明,所述植物病害包括但不限于芒果蒂腐病、小麦赤霉病、火龙果溃疡病、稻瘟病、香蕉枯萎病、香蕉炭疽病、辣椒疫霉病、番茄灰霉病、油菜菌核病、黄瓜霜霉病、黄瓜靶斑病、水稻纹枯病和水稻细菌性叶枯病。

本发明提供了式(I)所示结构化合物在制备抑制植物病原菌活性抑制剂中的应用;

式中,R1选自H、羟基或C1~C10的烷氧基;R2为C1~C10的烷基;R3选自H、C1~C10的烷基;X选自H、C1~C10的烷基、C6~C30的芳基、C6~C30的杂环基。

本发明提供的上述结构的化合物可以作为抑制植物病原菌活性抑制剂,也可以作为抗菌剂等。

本发明提供了一种植物病原菌活性抑制剂,包括式(I)所示结构化合物;

式中,R1选自H、羟基或C1~C10的烷氧基;R2为C1~C10的烷基;R3选自H、C1~C10的烷基;X选自H、C1~C10的烷基、C6~C30的芳基、C6~C30的杂环基。

本发明对于上述式(I)所示结构化合物已经有了清楚的描述,在此不再赘述。上述抑制剂可以包括上述化合物和常规辅料和配料。

本发明提供了一种植物病害的防治方法,施用上述技术方案所述的抑制剂。

本发明所述植物病害的防治方法为施用上述技术方案所述的抑制剂;上述施用方法优选具体为:

喷雾处理:喷雾器类型为作物喷雾机,喷雾压力为1.5kg/cm2,喷液量约为675L/hm2。上述试验材料处理后,自然风干,20~24h后接种病原菌。

本发明提供了式(I)所示结构化合物在抑制植物病原菌活性中的应用。本发明式(I)所示结构化合物对农业生产中的植物病原真菌具有出色的广谱抗真菌活性,同时对于作物的细菌性病害也具有防治效果。体内生物测定证明式(I)所示结构化合物对黄瓜霜霉病、黄瓜靶斑病、小麦赤霉病和番茄灰霉病实现了超过95%的防治效果。同时,芒果采后保鲜实验结果表明,式(I)所示结构化合物在能有效控制芒果采后病害并且延长芒果了保鲜时间。此外,发现上述化合物还可以在盆栽试验中有效控制水稻细菌性叶枯病,这比商用杀菌剂中生菌素更有效。综上所述,式(I)所示的1-芳基-4-吡啶酮衍生物具有广谱抗植物病原真菌和细菌活性,是一类具有广泛生物活性的先导化合物。

为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种1-芳基-4-吡啶酮类化合物的应用进行详细描述。

实施例1目标化合物5、6的制备。

将麦芽酚(10mmol)溶于15mL水中,并加入过量的氨水(6mL)。将反应混合物回流10小时,减压除去氨水和溶剂,并将混合物冷却至室温过夜。得到的固体产物在活性炭存在下从50%水/甲醇的混合物中重结晶。滤出活性炭,减压浓缩产物。最终产物在干燥器中用五氧化二磷干燥。得到目标化合物5(1.01g,7.93mmol)。灰色固体,mp 285-287℃,产率79%.1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ8.01(d,J=5.5Hz,1H,pyridinone),6.33(d,J=5.5Hz,1H,pyridinone),2.23(s,3H,CH3).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ172.6,154.6,149.2,143.0,113.6,14.0.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C6H8NO2]:126.1243;found:126.1238.

目标化合物6的合成参照目标化合物5的合成方法。

目标化合物6:白色固体,mp 259-260℃,产率69%.1HNMR(600MHz,DMSO-d6)δ7.55(d,J=7.2Hz,1H,pyridinone),6.08(d,J=7.2Hz,1H,pyridinone),3.62(s,3H,N-CH3),2.26(s,3H,pyridinone-CH3).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ168.7,145.3,138.0,129.4,110.2,40.9,11.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C7H10NO2]:139.1509;found:139.1491.

实施例2:目标化合物7-37的制备。

将麦芽酚(10mmol)和过量的苯胺(15mmol)加入到18.0mL水,0.4mLHCl和2.0mL乙醇(pH=5)的酸性溶液中。并将所得混合物在160℃下在高压釜中加热12小时。在反应完成后,使用氢氧化钠溶液(2N)将反应混合物调节至pH=7,并通过过滤收集产物。最后,通过硅胶柱色谱(CH2Cl2:CH3OH=50:1)纯化残余物,得到目标化合物7(1.67g,8.3mmol)。白色固体,mp 206-207℃,产率83%.1HNMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.53(m,J=4.8,1.8Hz,3H,Ph),7.30(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),7.29–7.26(m,2H,Ph),6.46(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),2.10(s,3H,CH3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.3,145.8,141.9,137.6,130.0,129.7,128.5,126.9,111.0,13.8.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C12H12NO2]:202.0863;found:202.0858.

目标化合物8-37的合成参照目标化合物7的合成方法。

目标化合物8:灰色固体,mp 311-312℃,产率69%.1HNMR(600MHz,DMSO-d6)δ7.48(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),7.23–7.20(m,2H,Ph),6.89–6.86(m,2H,Ph),6.18(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),1.95(s,3H,CH3).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ169.4,157.8,145.0,138.2,133.1,129.3,128.0,115.8,110.6,13.3.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C12H12NO3]:218.0812;found:218.0807.

目标化合物9:棕色固体,mp 185-187℃,产率53%.1HNMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.60–7.45(m,1H,pyridinone),7.22–7.09(m,3H,Ph),6.50(d,J=6.3Hz,1H,pyridinone),2.10(s,3H,CH3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ171.0,158.2(d,J=254.7Hz),145.7,138.0,131.7,128.8,118.7,112.7(d,J=19.8Hz),111.9,12.4.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C12H10F2NO2]:238.0674;found:238.0679.

目标化合物10:浅黄色固体,mp 256-257℃,产率83%.1HNMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.28(d,J=8.0Hz,2H,Ph),7.24(d,J=2.5Hz,1H,pyridinone),7.11(d,J=8.2Hz,2H,Ph),6.42(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),2.42(s,3H,Ph-CH3),2.07(s,3H,pyridinone-CH3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.2,145.8,139.8,139.4,137.6,130.5,128.8,126.6,110.9,21.3,13.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C13H14NO2]:216.1019;found:216.1023.

目标化合物11:灰白色固体,mp 264-266℃,产率65%.1HNMR(600MHz,DMSO-d6)δ7.85(d,J=8.3Hz,2H,Ph),7.75(d,J=7.5Hz,2H,Ph),7.60(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),7.55(d,J=8.3Hz,2H,Ph),7.51(t,J=7.6Hz,2H,Ph),7.42(t,J=7.3Hz,1H,Ph),6.23(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),2.02(s,3H,CH3).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ169.7,145.1,140.9,137.9,129.1,128.6,128.0,127.8,127.5,126.9,110.9,13.4.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C18H16NO2]:278.1176;found:278.1182.

目标化合物12:灰白色固体,mp 191-192℃,产率79%.1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.31–7.28(m,2H,Ph),7.27(s,1H,pyridinone),7.25–7.20(m,2H,Ph),6.46(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),2.10(s,3H,CH3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.4,163.7,162.7(d,J=251.0Hz),145.8,137.6(d,J=3.4Hz),128.8(d,J=8.9Hz),117.2,117.0(d,J=23.1Hz),111.2,13.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C12H11FNO2]:220.0768;found:220.0765.

目标化合物13:白色固体,mp 210-212℃,产率74%.1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ7.63(d,J=8.6Hz,2H,Ph),7.55(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),7.51(d,J=8.6Hz,2H,Ph),6.21(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),1.96(s,3H,CH3).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ169.7,145.0,140.4,137.9,133.7,129.6,129.0,128.5,111.0,13.3.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C12H11ClNO2]:236.0473;found:236.0479.

目标化合物14:白色固体,mp 216-217℃,产率63%.1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ7.76(d,J=8.6Hz,2H,Ph),7.54(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),7.44(d,J=8.6Hz,2H,Ph),6.21(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),1.96(s,3H,CH3).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ169.7,140.8,137.8,132.5,129.3,128.4,122.2,118.5,111.0,13.3.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C12H11BrNO2]:279.9968;found:279.9971.

目标化合物15:棕色固体,mp 121-122℃,产率79%.1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.33(d,J=7.5Hz,2H,Ph),7.28(d,J=6.8Hz,1H,pyridinone),7.16(d,J=7.6Hz,2H,Ph),6.44(d,J=6.6Hz,1H,pyridinone),2.73(q,J=7.6Hz,2H,CH2),2.09(s,3H,pyridinone-CH3),1.29(t,J=7.6Hz,3H,CH3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.2,145.7,139.5,137.6,129.3,128.8,126.7,110.9,28.6,15.5,13.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C14H16NO2]:230.1176;found:230.1184.

目标化合物16:红褐色固体,mp 146-148℃,产率76%.1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.30(s,3H,Ph and pyridinone),7.15(s,2H,Ph),6.44(s,1H,pyridinone),2.66(t,J=6.9Hz,2H,CH2),2.09(s,3H,pyridinone-CH3),1.72–1.64(m,2H,CH2),0.97(t,J=6.9Hz,3H,CH3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.1,145.6,144.5,139.4,137.6,129.8,128.7,126.5,110.8,37.6,24.4,13.8,13.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C15H18NO2]:244.1332;found:244.1335.

目标化合物17:浅棕色固体,mp 193-194℃,产率76%.1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.35(d,J=7.9Hz,2H,Ph),7.28(d,J=7.1Hz,1H,pyridinone),7.16(d,J=8.0Hz,2H,Ph),6.44(d,J=7.0Hz,1H,pyridinone),2.99(hept,J=6.9Hz,1H,CH),2.10(s,3H,pyridinone-CH3),1.29(d,J=6.9Hz,6H,Ph-CH(CH 3)2).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.2,150.6,145.7,139.5,137.6,128.9,127.9,126.7,110.9,34.0,24.0,13.8.ESI-HRMS:m/z[M+Na]+calcd.for[C15H17NO2Na]:266.1151;found:266.1155.

目标化合物18:红褐色固体,mp 167-169℃,产率71%.1H NMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.32(s,3H,Ph and pyridinone),7.16(s,2H,Ph),6.45(s,1H,pyridinone),2.70(t,J=6.9Hz,2H,CH2),2.10(s,3H,pyridinone-CH3),1.65(s,2H,CH2),1.43–1.36(m,2H,CH2),0.96(t,J=6.9Hz,3H,CH3).13C NMR(150MHz,Chloroform-d)δ170.1,145.6,144.7,139.4,137.6,129.7,128.8,126.5,110.8,35.2,33.4,22.3,13.9,13.6.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C16H20NO2]:258.1489;found:258.1485.

目标化合物19:白色固体,mp 197-198℃,产率74%.1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.51(d,J=8.4Hz,2H,Ph),7.29(d,J=7.2Hz,1H,pyridinone),7.17(d,J=8.4Hz,2H,Ph),6.44(d,J=7.2Hz,1H,pyridinone),2.10(s,3H,pyridinone-CH3),1.37(s,9H,Ph-C(CH 3)3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.2,153.0,145.7,139.3,137.7,128.8,126.9,126.4,110.9,35.0,31.4,13.8.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C16H20NO2]:258.1489;found:258.1491.

目标化合物20:褐色固体mp 214-215℃,产率66%.1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.28(d,J=7.0Hz,1H,pyridinone),7.06(d,J=8.1Hz,2H,Ph),6.72(d,J=8.1Hz,2H,Ph),6.42(d,J=6.8Hz,1H,pyridinone),3.02(s,6H,N-(CH 3)2),2.09(s,3H,pyridinone-CH3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.0,150.7,145.6,138.2,130.6,129.5,127.3,112.2,110.7,40.5,13.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C14H17N2O2]:245.1285;found:245.1282.

目标化合物21:棕色固体,mp 188-190℃,产率59%.1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.81(s,1H,Ph),7.78–7.68(m,1H,Ph),7.59(s,1H,pyridinone),7.57–7.49(m,1H,Ph),7.29(d,J=10.9Hz,1H,Ph),6.49(s,1H,pyridinone),2.12(s,3H,CH3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.5,146.0,142.2,137.3,132.6(q,J=33.2Hz),130.8,130.4,128.2,126.5(d,J=3.6Hz),124.1,124.0(d,J=3.6Hz),111.6,13.8.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C13H11F3NO2]:270.0736;found:270.0737.

目标化合物22:灰白色固体,mp 185-186℃,产率60%.1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.52(d,J=8.7Hz,1H,Ph),7.44(t,J=7.8Hz,1H,Ph),7.31(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),7.23(t,J=1.9Hz,1H,Ph),7.06(d,J=8.8Hz,1H,Ph),6.46(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),2.09(s,3H,CH3),1.34(s,9H,Ph-C(CH 3)3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.2,153.8,145.8,141.7,137.6,129.6,128.6,126.6,123.9,123.8,110.9,35.1,31.3,13.8.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C16H20NO2]:258.1489;found:258.1482.

目标化合物23:灰白色固体,mp 229-230℃,产率68%.1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.63(d,J=8.2Hz,2H,Ph),7.30(d,J=8.3Hz,2H,Ph),7.24(s,1H,pyridinone),6.44(d,J=7.2Hz,1H,pyridinone),2.09(s,3H,pyridinone-CH3),1.77(s,6H,Ph-C(CH 3)2CN).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.4,145.9,143.2,141.4,137.4,128.3,127.5,126.9,123.9,111.2,37.2,29.2,13.8.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C16H17N2O2]:269.1285;found:269.1284.

目标化合物24:灰白色固体,mp 220-221℃,产率68%.1H NMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.27(d,J=2.0Hz,1H,pyridinone),7.02–6.98(m,3H,Ph),6.44(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),3.92–3.87(m,4H,morpholine),3.19–3.14(m,4H,morpholine),2.12(s,3H,CH3).13C NMR(150MHz,Chloroform-d)δ170.2,154.81(d,J=251.1Hz),145.7,141.2(d,J=8.0Hz),137.6,135.26(d,J=9.4Hz),128.8,123.2(d,J=3.4Hz),119.0(d,J=4.1Hz),115.5(d,J=23.1Hz),111.1,66.9,50.6(d,J=3.7Hz),13.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C16H18FN2O3]:305.1296;found:305.1299.

目标化合物25:棕色固体,mp 158-159℃,产率60%.1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.52(s,1H,Ph),7.32(d,J=5.5Hz,2H,Ph),7.29(d,J=9.0Hz,1H,Ph),7.24(d,J=7.2Hz,1H,pyridinone),6.48(d,J=7.1Hz,1H,pyridinone),2.09(s,3H,CH3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.7,156.4(d,J=252.9Hz),145.7,137.7,131.9(d,J=7.5Hz),129.0(d,J=12.9Hz),128.9,128.8(d,J=4.3Hz),125.5(d,J=4.0Hz),117.4(d,J=19.4Hz),111.5,12.9.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C12H11FNO2]:220.0768;found:220.0773.

目标化合物26:红褐色固体,mp 180-182℃,产率60%.1HNMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.66–7.40(m,4H,Ph),7.17(s,1H,pyridinone),6.48(s,1H,pyridinone),2.03(s,3H,CH3).13C NMR(150MHz,Chloroform-d)δ170.5,145.6,139.0,137.1,132.5,131.3,130.9,129.1,128.7,111.3,29.7,12.8.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C12H11ClNO2]:236.0473;found:236.0475.

目标化合物27:浅棕色固体,mp 173-175℃,产率61%.1H NMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.50(dt,J=15.4,7.8Hz,2H,Ph),7.33(s,1H,Ph),7.28(d,J=5.0Hz,1H,Ph),7.21(d,J=6.9Hz,1H,pyridinone),6.47(d,J=7.0Hz,1H,pyridinone),2.13(s,3H,CH3).13C NMR(150MHz,Chloroform-d)δ170.4,145.9,142.7,137.2,135.7,131.0,130.0,128.4,127.4,125.3,111.4,13.8.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C12H11ClNO2]:236.0473;found:236.0471.

目标化合物28:砖红色固体,mp 142-143℃,产率61%.1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.40(s,1H,pyridinone),7.34–7.26(m,2H,Ph),7.08(s,2H,Ph),6.46(s,1H,pyridinone),2.44(s,3H,Ph-CH3),2.11(s,3H,pyridinone-CH3).13C NMR(125MHz,Chloroform-d)δ170.2,145.7,141.8,140.3,137.4,130.3,129.7,128.7,127.4,123.8,110.9,21.4,13.7.ESI-HRMS:m/z[M+Na]+calcd.for[C13H13NO2Na]:238.0838;found:238.0831.

目标化合物29:棕色固体,mp 195-196℃,产率60%.1H NMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.53(s,1H,pyridinone),7.23(s,3H,Ph),6.45(d,J=5.9Hz,1H,pyridinone),2.14(s,3H,CH3).13C NMR(150MHz,Chloroform-d)δ170.6,145.9,143.2,137.1,136.4,130.2,127.9,125.9,111.6,13.8.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C12H10Cl2NO2]:270.0083;found:270.0086.

目标化合物30:浅棕色固体,mp 193-195℃,产率59%.1HNMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.28(d,J=7.6Hz,1H,pyridinone),7.13(s,1H,Ph),6.87(s,2H,Ph),6.44(d,J=7.2Hz,1H,pyridinone),2.39(s,6H,Ph-CH3),2.11(s,3H,pyridinone-CH3).13C NMR(150MHz,Chloroform-d)δ170.2,145.7,141.7,139.9,137.4,131.1,128.8,124.4,110.9,21.3,13.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C14H16NO2]:230.1176;found:230.1172.

目标化合物31:棕色固体,mp 205-207℃,产率69%.1H NMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.27(s,2H,Ph),7.25(s,1H,pyridinone),6.46(s,1H,pyridinone),2.55(s,3H,Ph-CH3),2.14(s,3H,pyridinone-CH3).13C NMR(150MHz,Chloroform-d)δ170.5,145.9,140.0,137.2,136.7,136.5,128.1,126.3,111.5,17.5,13.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C13H12Cl2NO2]:284.0240;found:284.0237.

目标化合物32:棕色固体,mp 182-183℃,产率79%.1H NMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.31(d,J=7.5Hz,1H,pyridinone),7.27(d,J=6.9Hz,1H,Ph),7.08(s,1H,Ph),6.98(d,J=7.4Hz,1H,Ph),6.43(d,J=6.7Hz,1H,pyridinone),2.97(t,J=7.1Hz,4H,Ar-CH2),2.16(p,J=6.8Hz,2H,Ar-CH2),2.10(s,3H,CH3).13C NMR(150MHz,Chloroform-d)δ170.1,146.4,145.9,145.6,134.0,137.6,128.8,125.3,124.5,122.7,110.7,32.9,32.6,25.6,13.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C15H16NO2]:242.1176;found:242.1180.

目标化合物33:棕色固体,mp 243-244℃,产率78%.1H NMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.82(d,J=7.6Hz,1H,Ph),7.78–7.76(m,1H,Ph),7.49–7.47(m,1H,Ph),7.41–7.37(m,3H,Ph),7.30(s,1H,Ph),7.22(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),6.49(d,J=7.1Hz,1H,pyridinone),2.14(s,3H,pyridinone-CH3),1.52(s,6H,Ar-(CH 3)2).13C NMR(150MHz,Chloroform-d)δ170.1,155.5,153.8,145.7,140.6,140.5,137.7,137.4,128.6,128.4,127.4,125.6,122.8,121.2,120.9,120.6,110.8,47.3,27.0,13.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C21H20NO2]:318.1489;found:318.1481.

目标化合物34:灰白色固体,mp 190-191℃,产率80%.1HNMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.38(d,J=8.1Hz,2H,Ph),7.31(d,J=6.4Hz,1H,pyridinone),6.95(d,J=8.2Hz,2H,Ph),6.43(d,J=6.5Hz,1H,pyridinone),5.05(s,2H,CH2),2.29(s,3H,pyridinone-CH3),1.30(s,9H,Ph-C(CH3)3).13C NMR(150MHz,Chloroform-d)δ170.0,151.8,146.5,137.8,132.3,128.6,126.3,125.9,111.3,57.1,34.7,31.4,12.3.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C17H22NO2]:272.1645;found:272.1639.

目标化合物35:浅黄色固体,mp 172-174℃,产率93%.1HNMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.48(d,J=8.4Hz,2H,Ph),7.23(d,J=7.5Hz,1H,pyridinone),7.15(d,J=8.4Hz,2H,Ph),6.41(d,J=7.5Hz,1H,pyridinone),3.89(s,3H,pyridinone-OCH3),2.05(s,3H,pyridinone-CH3),1.34(s,9H,Ph-C(CH3)3).13CNMR(150MHz,Chloroform-d)δ173.8,152.9,147.5,140.8,139.3,138.8,126.9,126.4,117.0,59.5,35.0,31.3,14.2.ESI-HRMS:m/z[M+Na]+calcd.for[C17H21NO2Na]:294.1465;found:294.1461.

目标化合物36:白色固体,mp 198-200℃,产率70%.1H NMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.50(d,J=8.4Hz,2H,Ph),7.23(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),7.20(d,J=8.4Hz,2H,Ph),6.42(d,J=7.3Hz,1H,pyridinone),2.53(q,J=7.5Hz,2H,CH2),1.37(s,9H,Ph-C(CH3)3),1.01(t,J=7.5Hz,3H,CH3).13C NMR(150MHz,Chloroform-d)δ170.4,153.1,145.4,139.1,137.8,134.5,126.7,126.6,110.9,35.0,31.4,20.5,12.6.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C17H22NO2]:272.1645;found:272.1649.

目标化合物37:浅黄色固体,mp 209-210℃,产率86%.1HNMR(600MHz,Chloroform-d)δ7.52(d,J=8.3Hz,2H,Ph),7.10(d,J=8.3Hz,2H,Ph),6.34(s,2H,pyridinone),1.91(s,6H,pyridinone-CH3),1.36(s,9H,Ph-C(CH3)3).13CNMR(150MHz,Chloroform-d)δ179.2,153.2,149.6,136.8,127.3,127.2,117.2,35.0,31.4,21.7.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C17H22NO]:256.1696;found:256.1698.

实施例3:抗植物病原真菌活性的测定,测定程序如下:

供试菌种:芒果蒂腐病菌(Botryodiplodia theobromae)、小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、火龙果溃疡病菌(Neoscytalidium dimidiatum)、稻瘟病菌(Pyricularia oryae)、香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、香蕉炭疽病菌(Colletotrichum musae)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)。

采用菌丝生长速率法。用适量的丙酮将待测样品溶解,用含有200μg/mL乳化剂水溶液稀释至所需浓度,在培养皿中加入9mL培养基和1mL已稀释的待测样品,摇匀后制成50μg/mL的含药平板,空白对照为添加1mL灭菌水的平板,用直径4mm的打孔器沿菌丝外缘切取菌盘,移至含药平板上。每处理重复三次。将培养皿放在24±1℃恒温培养箱内培养。3d后十字交叉法测量菌盘扩展直径,求平均值,与空白对照比较计算相对抑菌率。计算公式如下:

表1为化合物的测试结果。

表1

a B.T:芒果蒂腐病菌;F.G:小麦赤霉病菌;N.D:火龙果溃疡病菌;P.O:稻瘟病菌;F.O:香蕉枯萎病菌;C.M:香蕉炭疽病菌;P.C:辣椒疫霉病菌;B.C:番茄灰霉病菌;S.S:油菜菌核病菌.

实施例4:化合物对植物病原真菌活体防治效果的测定,测定程序如下:

供试菌种:黄瓜霜霉病(Pseudoperonospora cubensis)、黄瓜靶斑病(Corynespora cassiicola)、小麦赤霉病(Fusarium graminearum)、水稻纹枯病(Rhizoctonia solani)、番茄灰霉病(Botrytis cinerea)。

测试方法:

1)寄主植物培养

温室(18-28℃,RH=50-75%)内培养黄瓜、小麦、水稻、番茄苗,均长至2叶期,备用。

2)药液配制

准确称取待测样品和对照药剂,加入丙酮(溶剂:药液=1:20)和0.5%的吐温-80自来水后,配制成测试药液各20ml,用于活体苗杀菌活性研究,并以含等量溶剂的吐温水作为空白对照。天然产物用丙酮与甲醇混合物作为溶剂(比例为1:1)。

3)喷雾处理

喷雾器类型为作物喷雾机,喷雾压力为1.5kg/cm2,喷液量约为675L/hm2。上述试验材料处理后,自然风干,24h后接种病原菌。

4)接种病原菌

采用接种器分别将黄瓜霜霉病菌孢子囊悬浮液(5-8×104个/ml)、黄瓜靶斑病菌孢子悬浮液(5-8×106个/ml)、小麦赤霉病菌孢子悬浮液(3-5×105个/ml)、水稻纹枯病菌孢子悬浮液(5-8×106个/ml)和番茄灰霉病菌孢子悬浮液(5-8×106个/ml)喷雾于寄主作物上,然后移入人工气候室培养(24±1℃,RH>90,无光照)。24h后,试验材料移于温室正常管理,5-7d后调查试验样品的杀菌活性。

5)结果调查

根据对照的发病程度,采用目测方法,调查试验样品的杀菌活性。结果用100-0来表示防治效果,以“100”级代表无病症,“0”级代表最严重的发病程度或与空白对照相近。

表2为化合物的测试结果。

表2

a“///”表示生物活性未测试。

实施例5:化合物对芒果采后病害防治效果的测定,测定程序如下:

供试芒果品种为贵妃芒,购于海口南北水果市场,果实无机械损伤、无病虫害,达到生理成熟,当日回实验室进行处理。

将化合物配制成200μg/mL的溶液,将芒果放入溶液中浸泡5-8分钟,自然晾干,每个处理15个果,3次重复。清水为对照,200μg/mL嘧菌酯溶液为药剂对照。在20℃、RH>90%的条件下贮藏,每隔3d观察1次,记录成熟度、发病情况。

成熟度分级:

1级:果实表面青绿,果肉硬;

2级:果实表面稍变色,果肉硬;

3级:果实果肩淡黄色(或淡红色),果实开始***;

4级:果实黄色(或红色),果肉较软,可食用。

芒果采后病情的分级标准:

0级:无病;

1级:病斑面积占果实面积的5%以下;

3级:病斑面积占果实面积的6%~15%;

5级:病斑面积占果实面积的16%~25%;

7级:病斑面积占果实面积的26%~50%;

9级:病斑面积占果实面积的50%以上。

病情指数=[Σ(各级病果数×相应级数)]/(总果数×最高级别值)×100

防效=(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数×100%

表3为化合物的测试结果。

表3

a值是3次重复的平均值。b'A'表示差异在0.01水平上显著;'a'表示差异在0.05水平上显著

实施例6:化合物对黄单胞杆菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)抑菌活性的测定,测定程序如下:

向15mL试管中加入4mL营养肉汤(NB)培养基,1mL试验化合物(终浓度为100和50μgmL-1)和40μL Xoo细菌溶液,商品杀菌剂中生菌素为阳性对照。然后,将试管在恒温摇床中以180rpm和28±1℃温育24-48小时。在酶标仪(型号680,BIO-RAD,Hercules,CA)上测量每个试管中NB培养基的光密度(OD600),直到未处理的NB培养基中的细菌处于对数生长。通过下式计算体外抑制率I(%),其中C表示未处理的NB培养基的校正吸光度值(OD600),T表示处理的NB培养基的校正吸光度值(OD600)。

抑制率I(%)=(C-T)/C×100

表4为化合物的测定结果。

表4

实施例7:化合物对水稻细菌性叶枯病活体活性的测定,测定程序如下:

通过切叶法研究了Xoo菌株的致病性。水稻品系IR24(易感)用作毒力测试的宿主。通过用无菌剪刀浸入新鲜稀释的细菌悬浮液(OD600=0.8,约4×10 9 CFU mL-1)剪切叶尖来接种完全展开的叶子。通过将叶子浸入灭菌的M210液体培养基中同时进行对照接种。对每个测试的Xoo菌株接种至少25片叶子并评分。通过在接种14天后测量病变长度对症状进行评分,并将值表示为平均病变长度±SD。整个实验重复三次独立。治疗和保护活动的控制效率I(%)通过以下等式计算。在该等式中,C是阴性对照的疾病指数,T是治疗组的疾病指数。

抑制率I(%)=(C-T)/C×100

表5为化合物的测定结果。

表5

a值是5次重复的平均值。b'A'表示差异在0.01水平上显著;'a'表示差异在0.05水平上显著

结果评价

1-芳基-4-吡啶酮衍生物结构新颖,大部分表现出显著的体外杀真菌活性。特别是化合物19在50μg mL-1浓度下对9种植物病原真菌具有超过90%的抑制活性,优于嘧菌酯。此外,体内生物测定还证明化合物19在400μg mL-1时对黄瓜霜霉病、黄瓜靶斑病、小麦赤霉病和番茄灰霉病实现了超过95%的防治效果。同时,芒果采后保鲜实验结果表明,化合物19在200μg mL-1浓度下能有效控制芒果采后病害(防治效果=87.91%,第14天)并且延长芒果了保鲜时间。此外,发现化合物18和19还可以在盆栽试验中有效控制水稻细菌性叶枯病,这比商用杀菌剂中生菌素更有效。综上所述,1-芳基-4-吡啶酮衍生物具有广谱抗植物病原真菌和细菌活性,是一类具有广泛生物活性的先导化合物。特别是目标化合物19有着极大地潜力将其开发作为抗植物病原真菌和细菌的农药。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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