阅读说明：本技术 含噁唑环的吩嗪类化合物及作为农用杀菌剂的用途 (Phenazine compound containing oxazole ring and application of phenazine compound as agricultural bactericide ) 是由 叶永浩 陈议亮 严威 于 2019-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一类含噁唑环的吩嗪类化合物,以及此类化合物作为农用杀菌剂的用途。该类化合物具有有如下通式：<Image he="272" wi="371" file="DSA0000191773020000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>式中R表示氢、卤素、甲基、羟基、氨基、苯基、苯氧基、二氟甲基、三氟甲基、1-6碳烷氧基,以及同时含有2～4个R所代表的取代基。(The invention relates to phenazine compounds containing oxazole rings and application of the compounds as agricultural bactericides, wherein the compounds have the following general formula of , R in the formula represents hydrogen, halogen, methyl, hydroxyl, amino, phenyl, phenoxy, difluoromethyl, trifluoromethyl and 1-6 carbon alkoxy, and the compounds simultaneously contain 2-4 substituents represented by R.)

含噁唑环的吩嗪类化合物及作为农用杀菌剂的用途

技术领域

本发明涉及一类含噁唑环的吩嗪类化合物及其作为杀菌剂在植物病害防治中的应用，属于农药学技术领域。

背景技术

天然的吩嗪类化合物是一种广泛存在于假单胞菌属和链霉菌属等微生物的次级代谢产物，因其吩嗪环上官能团的类型和位置不同，不仅使其物理和化学性质有所不同，且具有多种生物活性，如抗菌、抗线虫、抗疟、抗氧化、抗高血压、抑制细胞增殖等。在农业领域，我国自主研发的农用抗生素——申嗪霉素，就是一种由假单胞菌代谢产生的吩嗪类化合物，现已获得农药登记，并应用于蔓枯病、枯萎病、根腐病等植物病害的防治。

噁唑环是一种具有重要生物活性的官能团，多种商品化的农药品种均含有噁唑环，如噁唑菌酮(famoxadone)、噁唑酰草胺(metamifop)、乙菌利(chlozolinate)乙烯菌核利(vinclozolin)等，并已获得广泛应用。可见噁唑环对于新农药的研发具有重要价值。

本发明基于活性亚结构拼接策略，首次将含噁唑官能团引入吩嗪母核结构中，采用简便、经济的合成方法，高效合成了一系列结构新颖的含噁唑环的吩嗪类化合物。经测定，这些化合物具有显著的抑菌活性，具有作为新型农用杀菌剂开发应用的潜力。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型含噁唑环的吩嗪类化合物的合成方法及其在防治植物病害中应用。

本发明提供的含噁唑环的吩嗪类化合物具有如下结构通式：

式中，R选自：氢、卤素、甲基、羟基、氨基、苯基、苯氧基、二氟甲基、三氟甲基、1-6碳烷氧基，以及同时含有2～4个R所代表的取代基。其中，苯基类取代基包括苯基，以及卤素、羟基、氨基、1-6碳烷氧基取代的苯基。

本发明涉及的化合物可以采用如下路线和方法进行合成，其特征在于包括以下四个步骤：

步骤1：将苯胺类化合物A和2-溴-3-硝基苯甲酸分别加入2，3-丁二醇中，加入CuCl，Cu粉和N-乙基吗啉，70℃下加热搅拌15h，将所得溶液用0.1M氨水洗涤，并过滤。将得到的溶液缓慢倒入2M HCl中，制备得到中间体B。

步骤2：将中间体B和NaBH₄加入到2M NaOH中的溶液中，加热回流5h，反应结束后，冰浴冷却得到吩嗪酸的钠盐，再用稀盐酸酸化得到吩嗪-1-羧酸类中间体C。

步骤3：冰浴条件下，将中间体C溶解于二氯甲烷，在氮气保护下滴加草酰氯以及N，N-二甲基甲酰胺，室温下搅拌16h后，真空除去挥发物并溶解于二氯甲烷，冷却至0℃，滴加氨水，搅拌半小时，过滤反应物得固体，干燥后用乙酸乙酯重结晶，得到吩嗪-1-甲酰胺类中间体D。

步骤4：将中间体D和1，3-二氯丙酮的混合物在130℃条件下加热1h，冷却至室温后，加水淬灭，并将混合物用二氯甲烷萃取，有机相用硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，柱层析得到目标化合物。

本发明所提供的含有噁唑环的吩嗪类化合物的合成具有步骤简便、产量高及易于操作的特点。

本发明所涉及的含有噁唑环的吩嗪类化合物，优选结构如下：

本发明所提供的含有噁唑环的吩嗪类化合物对植物病原真菌的活性，包括水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)，水稻稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)，小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)，小麦全蚀病菌(Gaeumanomyce graminis)，小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)，油菜菌核病菌(Sclerotinia scleotiorum)，番茄早疫病菌(Alternaria solani)，番茄灰霉病菌(Botryis cinerea)，黄瓜炭疽病菌(Colletotrichumlagenariurn)，马铃薯晚疫病菌(Phytophthora infestans)，辣椒疫霉病菌(Phytophthoracapsici)。

具体实施方式

以下便通过具体实施例对本发明方法进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径或常规方法制备获得。

实施例一：2-(1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物1)的制备

将苯胺和2-溴-3-硝基苯甲酸分别加入2，3-丁二醇中，加入CuCl，Cu粉和N-乙基吗啉，70℃下加热搅拌15h，用0.1M氨水洗涤，过滤，并将得到的溶液缓慢倒入2M HCl中得中间体3-硝基-2-苯氨基苯甲酸；将其和NaBH4加入到2M NaOH中的溶液中，回流5h，冰浴冷却，用稀盐酸酸化得到吩嗪-1-羧酸；冰浴条件下，将吩嗪-1-羧酸溶解于二氯甲烷，在氮气保护下滴加草酰氯以及N，N-二甲基甲酰胺，室温下搅拌16h后，真空除去挥发物，冷却至0℃，滴加氨水，搅拌半小时，过滤反应物得固体，干燥后用乙酸乙酯重结晶，得到吩嗪-1-甲酰胺；将其和1，3-二氯丙酮的混合物在130℃条件下加热1h，冷却至室温后，加水淬灭，并将混合物用二氯甲烷萃取，有机相用硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，柱层析得2-(1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率68％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.53(dd，J＝7.0，1.4Hz，1H)，8.47(dd，J＝8.8，1.4Hz，1H)，8.38-8.35(m，1H)，8.34-8.31(m，1H)，8.00(s，1H)，7.96(dd，J＝8.7，7.0Hz，1H)，7.91(ddt，J＝9.1，6.6，3.3Hz，2H)，4.73(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：296.0591；found：296.0594。

实施例二：2-(9-氟-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物2)的制备

制备方法同实施例一。以2，6-二氟苯胺替代苯胺得到2-(9-氟-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率65％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.63(d，J＝7.1Hz，1H)，8.49(d，J＝2.4Hz，1H)，8.16(dt，J＝8.5，1.7Hz，2H)，8.04(d，J＝4.8Hz，1H)，7.91-7.87(m，1H)，7.64-7.58(m，1H)，4.74(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：314.0496；found：314.0499。

实施例三：2-(8-氟-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物3)的制备

制备方法同实施例一。以2，5-二氟苯胺替代苯胺得到2-(8-氟-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率73％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.54(dd，J＝7.1，1.4Hz，1H)，8.43-8.37(m，2H)，8.23(d，J＝9.3Hz，1H)，8.03-7.93(m，2H)，7.84(dd，J＝9.3，2.1Hz，1H)，4.74(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：314.0496；found：314.0506。

实施例四：2-(7-氟-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物4)的制备

制备方法同实施例一。以4-氟苯胺替代苯胺得到2-(7-氟-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率68％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.51(d，J＝7.1Hz，1H)，8.40(q，J＝7.7，6.6Hz，2H)，8.08-7.93(m，2H)，7.89(dd，J＝9.2，2.6Hz，1H)，7.72(t，J＝8.9Hz，1H)，4.74(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：314.0496；found：314.0499。

实施例五：2-(9-氯-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物5)的制备

制备方法同实施例一。以2-氯苯胺替代苯胺得到2-(9-氯-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率73％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.54(dd，J＝7.8，4.3Hz，2H)，8.31(d，J＝8.9Hz，1H)，8.18(s，1H)，8.01(s，1H)，7.97(dd，J＝8.7，7.1Hz，1H)，7.81(d，J＝8.9Hz，1H)，4.75(s，2H)，2.71(s，3H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：330.0201；found：330.0197。

实施例六：2-(8-氯-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物6)的制备

制备方法同实施例一。以2-氟-5-氯苯胺替代苯胺得到2-(8-氯-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率73％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ9.48(s，1H)，8.28(dd，J＝7.8，1.7Hz，1H)，8.17(dd，J＝8.2，1.7Hz，1H)，7.11-7.04(m，2H)，6.99(ddd，J＝8.8，4.2，2.5Hz，1H)，6.90(dd，J＝7.1，2.5Hz，1H)，5.07(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：330.0201；found：330.0201。

实施例七：2-(7-氯-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物7)的制备

制备方法同实施例一。以4-氯苯胺替代苯胺得到2-(7-氯-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率62％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.51(dd，J＝7.1，1.4Hz，1H)，8.38(dd，J＝8.7，1.4Hz，1H)，8.34-8.26(m，2H)，7.98(s，1H)，7.95(dd，J＝8.7，7.0Hz，1H)，7.81(dd，J＝9.2，2.3Hz，1H)，4.72(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：330.0201；found：330.0197。

实施例八：2-(9-溴-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物8)的制备

制备方法同实施例一。以2-溴苯胺替代苯胺得到2-(9-溴-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率74％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.53(d，J＝7.0Hz，1H)，8.43(dd，J＝8.8，5.3Hz，1H)，8.40-8.34(m，1H)，8.31(q，J＝5.7Hz，1H)，8.01(s，1H)，7.96-7.88(m，2H)，4.74(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：373.9696；found：373.9692。

实施例九：2-(8-溴-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物9)的制备

制备方法同实施例一。以2-氟-5-溴苯胺替代苯胺得到2-(8-溴-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率57％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.54(dd，J＝7.1，1.4Hz，1H)，8.43-8.37(m，2H)，8.23(d，J＝9.2Hz，1H)，8.04-7.93(m，2H)，7.84(dd，J＝9.3，2.2Hz，1H)，4.74(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：373.9696；found：373.9695。

实验例十：2-(7-溴-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物10)的制备

制备方法同实施例一。以4-溴苯胺替代苯胺得到2-(7-溴-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率73％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.56-8.50(m，2H)，8.50-8.46(m，1H)，8.23(dd，J＝9.3，5.2Hz，1H)，7.99(d，J＝5.8Hz，2H)，7.97(s，1H)，4.74(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：373.9696；found：373.9693。

实施例十一：2-(9-碘-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物11)的制备

制备方法同实施例一。以2-碘苯胺替代苯胺得到2-(9-碘-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率65％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.53(d，J＝7.0Hz，1H)，8.46(d，J＝8.8Hz，1H)，8.35(dq，J＝18.0，4.8，3.4Hz，3H)，7.96(dd，J＝9.0，6.5Hz，2H)，4.75(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：421.9557；found：421.9548。

实施例十二：2-(8-碘-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物12)的制备

制备方法同实施例一。以2-氟-3-碘苯胺替代苯胺得到2-(8-碘-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率75％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ9.48(s，1H)，8.28(dd，J＝7.8，1.7Hz，1H)，8.17(dd，J＝8.2，1.7Hz，1H)，7.11-7.03(m，2H)，6.99(ddd，J＝8.8，4.2，2.5Hz，1H)，6.90(dd，J＝7.1，2.5Hz，1H)，5.07(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：421.9557；found：421.9556。

实施例十三：2-(7-碘-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物13)的制备

制备方法同实施例一。以4-碘苯胺替代苯胺得到2-(7-碘-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率62％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.53(d，J＝5.9Hz，1H)，8.41(d，J＝10.3Hz，1H)，8.31(t，J＝6.1Hz，1H)，8.09(d，J＝5.3Hz，1H)，7.99(d，J＝10.3Hz，2H)，4.74(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：421.9557；found：421.9552。

实施例十四：2-(9-甲基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物14)的制备

制备方法同实施例一。以2-甲基苯胺替代苯胺得到2-(9-甲基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率72％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.50-8.46(m，1H)，8.42(d，J＝8.7Hz，1H)，8.24(d，J＝8.9Hz，1H)，8.05(s，1H)，7.99(d，J＝1.1Hz，1H)，7.93(dd，J＝8.5，7.2Hz，1H)，7.73(dd，J＝9.0，1.8Hz，1H)，4.72(s，2H)，2.68(s，3H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：310.0747；found：310.0748。

实施例十五：2-(8-甲基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物15)的制备

制备方法同实施例一。以2-氟-5-甲基苯胺替代苯胺得到2-(9-甲基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率82％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.54(dd，J＝7.8，4.3Hz，2H)，8.31(d，J＝8.9Hz，1H)，8.18(s，1H)，8.03-7.94(m，2H)，7.81(d，J＝8.9Hz，1H)，4.75(s，2H)，2.71(s，3H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：310.0747；found：310.0748。

实施例十六：2-(7-甲基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物16)的制备

制备方法同实施例一。以4-甲基苯胺替代苯胺得到2-(7-甲基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率76％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.48(dd，J＝6.8，1.2Hz，1H)，8.42(d，J＝8.7Hz，1H)，8.24(d，J＝8.9Hz，1H)，8.05(s，1H)，7.99(s，1H)，7.93(dd，J＝8.5，7.2Hz，1H)，7.73(dd，J＝9.0，1.8Hz，1H)，4.72(s，2H)，2.68(s，3H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：310.0747；found：310.0747。

实施例十七：2-(9-甲氧基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物17)的制备

制备方法同实施例一。以2-甲氧基苯胺替代苯胺得到2-(9-甲氧基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率75％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.98(d，J＝7.1Hz，1H)，8.46(d，J＝8.8Hz，1H)，8.28(d，J＝9.5Hz，1H)，8.01(t，J＝7.9Hz，1H)，7.70-7.61(m，1H)，7.54(d，J＝2.8Hz，1H)，5.32(s，1H)，4.97(s，2H)，4.10(s，3H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：326.0696；found：326.0692。

实施例十八：2-(8-甲氧基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物18)的制备

制备方法同实施例一。以2-氟-5-甲氧基苯胺替代苯胺得到2-(8-甲氧基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率62％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.54(d，J＝7.0Hz，1H)，8.46-8.40(m，1H)，8.32(s，2H)，8.02-7.96(m，2H)，7.84(d，J＝8.9Hz，1H)，4.75(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]+)：326.0696；found：326.0693。

实施例十九：2-(7-甲氧基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物19)的制备

制备方法同实施例一。以4-甲氧基苯胺替代苯胺得到2-(7-甲氧基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率70％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.98(d，J＝7.1Hz，1H)，8.46(d，J＝8.8Hz，1H)，8.28(d，J＝9.5Hz，1H)，8.01(t，J＝7.9Hz，1H)，7.68-7.63(m，1H)，7.54(s，1H)，6.04(s，1H)，4.97(s，2H)，4.10(s，3H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：326.0696；found：326.0697。

实施例二十：2-(7-苯基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑(化合物20)的制备

制备方法同实施例一。以4-联苯胺替代苯胺得到2-(7-苯基-1-吩嗪)-4-氯甲基噁唑。黄色液体，产率85％。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)δ8.28-8.16(m，2H)，7.62-7.52(m，4H)，7.49-7.41(m，2H)，7.40-7.32(m，1H)，7.13-7.05(m，2H)，7.02(t，J＝8.0Hz，1H)，4.94(s，2H)。HRMS[ESI]m/z：calcd for([M+H]⁺)：372.0904；found：372.0899。

实施例二十一：含噁唑环的吩嗪类化合物抑菌活性测定

采用平板抑制菌丝生长速率法进行离体抑菌活性评价，选取测试菌株于PDA平板进行活化，包括水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)，水稻稻瘟病菌(Magnaporthegrisea)，小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)，小麦全蚀病菌(Gaeumanomycegraminis)，小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)，油菜菌核病菌(Sclerotiniascleotiorum)，番茄早疫病菌(Alternaria solani)，番茄灰霉病菌(Botryis cinerea)，黄瓜炭疽病菌(Colletotrichum lagenarium)，马铃薯晚疫病菌(Phytophthora infestans)，辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)。

将化合物配置成20μg/mL浓度的PDA含药平板，将测试菌株制成5mm直径菌饼置于含药培养皿中央，25℃恒温培养至空白对照皿的测试菌株长至接近培养皿边缘时，用十字交叉法测量各含药平板的菌落直径，重复3次，求平均值，与空白对照比较计算相对抑菌率。对病害的抑制率按照如下公式计算：

进一步将化合物配置成梯度浓度的PDA含药平板，采用同样方法求得抑菌率，使用SPSS 20.0统计软件计算抑制率为50％时化合物的浓度，即EC₅₀值。以吩嗪-1-羧酸(申嗪霉素)、氰烯菌酯(Phenamacril)和多菌灵(Carbendazim)作为阳性对照。

表1含噁唑环的吩嗪类化合物20μg/mL浓度对植物病原菌抑制率(％)

表2含噁唑环的吩嗪类化合物对植物病原菌的EC₅₀值

从表1和表2中可以看出，此类含噁唑环的吩嗪类化合物对三种植物病原真菌的生长均有一定的抑制作用，相对于商品化农药吩嗪-1-羧酸(申嗪霉素)抑菌活性明显提高。其中，化合物4，14，17对油菜菌核病菌的抑制中浓度均小于1.0μg/mL，接近阳性对照多菌灵(EC₅₀＝0.33μg/mL)相当，优于另一种阳性对照氰烯菌酯(EC₅₀＝7.83μg/mL)。由此可见该类化合物具有作为新型农用杀菌剂进一步开发应用的潜力。

本发明所涉及的含有含噁唑环的吩嗪类化合物作为农用杀菌剂的用途已经通过具体的实例进行了描述，本领域技术人员可借鉴本发明内容，适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。