三氟咪啶酰胺及其类似物的合成及生物活性研究_赵绿汀.pdf

农 药AGROCHEMICALS赵绿汀,周沙,陈杰.三氟咪啶酰胺及其类似物的合成及生物活性研究J.农药,2023,62(7):473-477.doi:10.16820/j.nyzz.2023.4013收稿日期：2023-03-13，修返日期：2023-05-09基金项目：国家自然科学基金资助项目(32001316)作者简介：赵绿汀(1996)，女，硕士，主要从事新农药创制研究。E-mail：。通信作者：陈杰(1965)，女，教授，博士，硕士生导师，主要从事农药学研究。E-mail：。三氟咪啶酰胺及其类似物的合成及生物活性研究赵绿汀，周 沙，陈 杰(浙江农林大学 林业与生物技术学院 生物农药高效制备技术国家地方联合实验室，杭州 311300)摘要：目的为探究咪唑并嘧啶酰胺类化合物的杀线活性和抑菌活性。方法合成三氟咪啶酰胺(Ia)及一系列其类似物(Ib-Il)，针对常见农林业植物寄生线虫和病原菌开展生物活性测试。结果在200 mg/L浓度下，化合物Ib、Ic、If、Ij对松材线虫表现出一定的活性，化合物Ia几乎无活性；在80 mg/L质量浓度下，化合物Ia、Ib对南方根结线虫的杀线活性分别为97.83%、62.52%；在200 mg/L质量浓度下，化合物Ih对水稻纹枯病和番茄灰霉病菌的抑制率分别为93.51%和100%。结论化合物Ih具有较好的杀菌活性，可进一步进行结构优化，为咪唑并嘧啶酰胺类化合物在杀菌剂领域的开发提供研究基础。关键词：三氟咪啶酰胺；松材线虫；根结线虫；杀菌活性中图分类号：TQ460.3文献标志码：A文章编号：1006-0413(2023)07-0473-05Synthesis and biological evaluation of fluazaindolizineand its analoguesZHAO Lyuting,ZHOU Sha,CHEN Jie(National Joint Local Engineering Laboratory for High-efficient Preparation of Biopesticide,College of Forestry andBiotechnology,Zhejiang A&F University,Hangzhou 311300,China)Abstract:Aims In order to determine the nematocidal and fungicidal activities of imidazopyridineamides.Methods Fluazaindolizine(Ia)and its analogues(Ib-Il)were synthesized and their biological activities againstimportant nematodes and fungi were tested.Results At the concentration of 200 mg/L,compounds Ib,Ic,If and Ijdisplayed certain nematocidal activity against Bursaphelenchus xylophilus,while Ia was inactive;at the concentration of80 mg/L,compounds Ia and Ib showed moderate activity against Meloidogyne incognita with mortality rates of 97.83%and 62.52%.Simultaneously,Ih exhibited good fungicidal activity in vitro against Rhizoctonia solani and Botrytis cinereaat the concentration of 200 mg/L with the inhibition of 93.51%and 100%,respectively.Conclusions Compound Ihhaving good fungicidal activity can be further modified to provide a reference for the research and development ofnovel imidazopyridineamide fungicides.Key words:fluazaindolizine;Bursaphelenchus xylophilus;Meloidogyne incognita;fungicidal activity三氟咪啶酰胺(fluazaindolizine)是一种新型咪唑并嘧啶酰胺类杀线虫剂，具有全新的作用模式1。是由杜邦公司开发的一种高效、高选择性非熏蒸型杀线虫剂，对植物寄生线虫具有较好的防效，主要靶标为根结线虫、短体线虫、胞囊线虫等植食性线虫，主要用于果蔬、番茄、果用蔬菜、葫芦、马铃薯、草坪、葡萄、柑橘、核果、烟草以及大田作物等，其结构式见图12-3。该产品能使线虫麻痹，继而死亡，但其作用机理尚不明确4。有试验表明，它对现有杀线虫剂的作用靶标位点无活性，从而推测其具有新颖的作用机制5。该药已经在澳大利亚首获登记，在美国和加拿大拟登记，目前国内也已经展开登记工作，但国内鲜有报道3。为了探索咪唑并嘧啶酰胺类化合物的生物活性，本试验合成了三氟咪啶酰胺及一系列其类似物，选取危害严重的农林业植物寄生线虫松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)，测试了目标化合物的杀线活性，并验证了其对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)的活性；选取农林业常见植物病原菌水稻纹枯病(Rhizoctonia solani)、小麦赤霉病(Fusarium graminearum)、山核桃干腐病(Botryosphaeria dothidea)、香榧根腐病(Fusarium oxysporum)、胶 胞 炭 疽 病(Colletotrichumgloeosporioides)、番茄灰霉病(Botrytis cinerea)为靶标，以嘧菌酯为对照药剂，对三氟咪啶酰胺和Ih开展离体杀菌第62卷第7期2023年7月Vol.62,No.7Jul.2023农 药 AGROCHEMICALS第卷62活性筛选试验，以期发现同时具有杀线活性和杀菌活性的化合物。1实验部分1.1仪器和试剂低温恒温搅拌反应浴DHJF-4005、MS-HPro磁力搅拌器，郑州长城科工贸有限公司；三用紫外分析仪ZF-1，上海力辰仪器科技有限公司；核磁共振仪Bruker 400M，杭州研趣信息技术有限公司；全自动熔点仪MP420，未来技术集团股份有限公司。所有化学药品均为市售国产分析纯试剂。1.2供试材料松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)由浙江农林大学森林保护实验室提供，在长满灰葡萄孢的PDA上黑暗培养7 d(25)，分离得到松材线虫。南方根结线虫(Meloidogyne incognita)活性测定由湖州稷盾生物科技有限公司开展。水稻纹枯病(Rhizoctonia solani)、小麦赤霉病(Fusarium graminearum)、山核桃干腐病(Botryosphaeriadothidea)、香榧根腐病(Fusarium oxysporum)、胶胞炭疽病(Colletotrichumgloeosporioides)、番茄灰霉病(Botrytiscinerea)由生物农药高效制备技术国家地方联合实验室提供，在25 培养箱中培养。1.3化合物的合成目标化合物的合成路线见图2。图1三氟咪啶酰胺化学结构式图2目标化合物的合成路线1.3.1中间体2的合成在1000 mL三颈圆底烧瓶中加入250 mL冰乙酸和166.67 mL浓盐酸，加入化合物1(25 g，155.16 mmol)并完全溶解。在低温反应器中冷却至-10，逐滴添加饱和亚硝酸钠水溶液(11.47 g，164.47 mmol)，保持低温搅拌1 h，得到澄清的偶氮盐溶液。在1000mL四颈烧瓶中加入100mL浓盐酸和0.8倍量(21.42 g，124.37 mmol)氯化铜，冷却至-5，同时缓慢滴加上述重氮盐溶液和亚硫酸钠的水溶液，待滴加完毕，保持低温反应1 h，恢复室温2 h，抽滤得到中间体25。1.3.2中间体3的合成在250 mL圆底烧瓶中，将化合物2(37.47 g，155.4 mmol)溶解于少量四氢呋喃中，滴加28%氨水(37.81 g，621.6mmol)，室温搅拌过夜。旋蒸除去溶剂，加入少量蒸馏水，浓盐酸调节pH至23，抽滤，乙醚洗涤。无水硫酸钠干燥，减压脱溶，经柱层析分离得到中间体36-7。1.3.3中间体6的合成在250 mL圆底烧瓶中加入化合物4(6.86 g，33.84 mmol)和50mLDMF，在氮气保护下加入化合物5(8.00g，30.76mmol)，加热至75，搅拌8 h。使用乙酸乙酯和水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压脱溶，经柱层析分离得到中间体66-7。1.3.4中间体7的合成将化合物6(7.89 g，26.96 mmol)溶于甲醇，加入氢氧化钠(1.188 g，29.656 mmol)，室温过夜搅拌，加入1 mol/LHCl调节pH至34，抽滤得到中间体76-7。1.3.5目标化合物Ia的合成在50 mL圆底烧瓶中，加入化合物7(0.5 g，1.89 mmol)，474第7期赵绿汀，等：三氟咪啶酰胺及其类似物的合成及生物活性研究DMAP(0.69 g，5.64 mmol)，EDCI(0.90 g，4.725 mmol)，叔丁醇10 mL，二氯甲烷10 mL，室温下搅拌15 min。加入苯磺酰胺类化合物3a(1.89 mmol)，室温下搅拌过夜。反应结束后旋蒸除去溶剂，加入适量水，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，柱层析分离得到目标化合物Ia。化合物Ib-Il采用相同的步骤合成。8-氯-N-(2-氯-5-甲氧基苯基)磺酰基-6-(三氟甲基)-咪唑并1,2-a吡啶-2-甲酰胺(Ia)：白色固体，收率80%，熔点216。1H NMR(400 MHz，CDCl3)：8.46(s，1H，Ph-H)，8.26(s，1H，Ph-H)，7.87(d，J=3.0 Hz，1H，Ph-H)，7.53(d，J=8.3 Hz，1H，Ph-H)，7.38(d，J=8.8 Hz，1H，Ph-H)，7.08(dd，J=8.7，3.0 Hz，1H，Ph-H)，3.91(s，3H，OCH3)。8-氯-N-2-(三氟甲基)苯基磺酰基-6-(三氟甲基)咪唑并1,2-a吡啶-2-甲酰胺(Ib)：白色固体，收率86%，熔点199.7。1H NMR(400 MHz，CDCl3)：8.63(d，J=7.5 Hz，1H，Ph-H)，8.45(s，1H，Ph-H)，8.348.27(m，1H，Ph-H)，8.25(s，1H，Ph-H)，7.857.75(m，2H，Ph-H)，7.53(s，1H，Ph-H)。8-氯-N-3-(三氟甲基)苯基磺酰基-6-(三氟甲基)咪唑并1,2-a吡啶-2-甲酰胺(Ic):白色固体，收率81%，熔点240.9。1H NMR(400 MHz，CDCl3)：8.67(s，3H，Ph-H)，8.47(s，1H，Ph-H)，8.32(s，1H，Ph-H)，8.15(s，1H，Ph-H)，7.56(s，1H，Ph-H)。8-氯-N-4-(三氟甲基)苯基磺酰基-6-(三氟甲基)咪唑并1,2-a吡啶-2-甲酰胺(Id)：白色固体，收率82%。1HNMR(400 MHz，CDCl3)：8.388.25(m，2H，Ph-H)，8.07(d，J=8.3 Hz，1H，Ph-H)，7.82(dd，J=11.9，8.4 Hz，3H，Ph-H)，7.577.51(