取代苯氧乙酸嘧霉胺盐的合成及杀菌活性

取代苯氧乙酸嘧霉胺盐的合成及杀菌活性 取代苯氧乙酸嘧霉胺盐的合成及杀菌活性 西北大学(自然科学版) 2007年2月,第37卷第1期,Feb.,2007,Vo1.37,No.1 JournalofNorthwestUniversity(NaturalScienceEdition) 取代苯氧乙酸嘧霉胺盐的合成及杀菌活性 孙晓红,刘源发,陈邦,贾婴琦,王慧芳,杨建武 (1.西北大学化工学院/化学研究所;2.西北大学化学系,陕西西安710069) 摘要:目的寻找新的优良杀菌剂.方法利用含氮有机碱与有机酸结合成翁盐的反应原理,以 苯氧酸和嘧霉胺为原料,室温反应1h.结果合成了9个取代苯氧乙酸嘧霉胺盐,其中8个未见 文献报道;分析鉴定了结构组成,并初步测试了它们的室内毒力作用;探讨了结构与杀菌活性的关 系.结论反应条件温和,产率高,大部分化合物具有较好的抑茵及杀菌作用. 关键词:合成;取代苯氧乙酸嘧霉胺盐;杀菌活性 中图分类号:0621.3文献标识码:A文章编号:1000.274X(2007)01-0055-04 取代苯氧乙酸类化合物既可作为高效的植物生 长调节剂,阔叶杂草除草剂,又可作为抑制剂应用于 矿物的浮选分离.N一(4,6一二甲基嘧啶一2 一 基)苯胺(商品名:嘧霉胺,Pyrimethanil)是一种 高效,低毒,广谱,内吸性杀菌剂,对灰霉病,苹果黑 星病,斑点落叶病,桃灰星病等病害均有很好的防治 效果』,且与三唑类,二硫代氨基甲酸酯类,苯并 咪唑类以及乙霉威等无交互抗性,对敏感或抗性病 原菌有优异的活性?.嘧霉胺的蒸气压较高j,从 而减小了其对作物作用的持久性,在一定程度上限 制了它的广泛使用.文献[7]报道嘧霉胺与某些酸 结合成盐后,不但同样具有其抑制,杀灭一些植物病 菌(如葡萄孢菌)的性能,而且现出比嘧霉胺更优 良的理化性质.如果将取代苯氧乙酸和嘧霉胺结合 成一类新化合物,可能实现活性叠加,更好地发挥其 生物活性,并克服嘧霉胺因蒸气高而持效短的缺点. 鉴于此,本文利用取代苯氧酸和嘧霉胺反应成翁盐, 合成了9个苯氧酸类嘧霉胺盐. l实验 1.1仪器与试剂 X4型显微熔点仪(温度计未经校正);PE.2400 元素分析仪;Et本岛津IR400红外分光光度计(KBr 压片);VarianunityINOVA-400超导核磁共振仪. 嘧霉胺[工业品经纯化,含量?99.5%(GC),熔点 96.8~C(文献值96.3~C)];其他所用试剂 96.2, 均为化学纯. 2合成方法1. 0.1mol嘧霉胺和0.1mol取代苯氧乙酸分别 溶解在无水乙醇中,将两溶液混合后室温下反应1 h.析出固体产物,抽滤,凉干.重结晶得目标产 物1,9(见表1).反应方程式如下 妫cH...CHH33rOCH..] 2杀菌活性测试 2.1供试菌种 番茄早疫病菌(Alternarialycopersici),马铃薯干 腐病菌(Pythiumsolani),小麦赤霉病菌(Gibberella saubinetii),烟草赤星病菌(Gibberellanicotiancola), 棉花枯萎病菌(Fusariumoxysporiumsp.uasinfec— tum). 2.2测试方法 采用琼脂稀释法,以蒸馏水为溶剂,每个样设4 个浓度级,分别为2.5,5.0,10,20mg/mL(准备药 收稿日期:2005-05-08 基金项目:陕西省自然科学基金资助项目(2001Hl1);西北大学科研启动基金资助 项目 作者简介:孙晓红(1959一),女,河南巩县人,西北大学研究员,从事有机合成研究. ?化工部农药情报中心站.国外农药品种手册.北京:化学工业部农药情报中心 站,1980:1-.6 ?刘长令.国外农药品种手册.增补本.北京:全国农药工业信息站,2000:180. 一 56一西北大学(自然科学版)第37卷 液浓度分别为25,50,100,200mg/mL).另设一 个无药对照.每个处理重复4次(杀菌谱浓度为 12.5,25,50,100mg/mL).待PDA培养基(马铃 薯培养基)溶化后,分别从低浓度到高浓度用移液 管吸取1mL药液,放人25mL刻度试管,然后趁热 倒人培养基至10mL(此时药液浓度降低了l0倍), 迅速倒人9cm培养皿中,制成薄厚均匀的平板.以 无菌水代替药液作对照试验,标记备用.培养基冷 却后,用接菌针将打制好的直径为4mm的菌饼移 置于含药培养基上,菌丝一面向下,每皿一块,放在 中央,26cc恒温箱中培养. 2.3数据处理 培养72h以后,将培养皿取出,用游标卡尺测 量菌落直径(十字交叉测量两次,取平均值).以4 次重复菌落直径的平均值计算抑制率_8]. 抑/%=塑× 100%. 对药剂浓度的对数值()与抑制率的几率值 (y)进行相关分析,得出毒力回归方程,相关系数 (r),抑制中浓度(EC.)和95%受抑制浓度(EC蛄). 3结果与讨论 1)利用含氮有机碱及酸成翁盐的方法合成了9个 苯氧乙酸类嘧霉胺盐,除化合物1外,其余均未见文献 报道J.文献[7]报道的化合物1的熔点为76—78cc, 本文合成得到的化合物1的熔点与文献报道一致为77 ~ 78~C,但文献未报道其对以上菌种的杀菌活性测试 情况.化合物1-9均为固体,均溶于乙酸乙酯,甲醇, 氯仿及二甲基亚砜,微溶于水,且都很稳定,长期放置 外观无明显变化.化合物结构组成经元素分析(见表 1),IR和HNMR(见表2)得到确证. 表1化合物名称,熔点,产率及元素分析数据 Tab.1Name,meltingpoint,yieldandelementalanalysisdatalofthecompounds 12671(vs,--NH2),1622(vs,C:0),1219(yEIS,C一0一C) 1597(vs,C=N) 22495(vs,--NH2),1716(vs,C=0),1245(yEIS,C一0一C) 1568(vs,C=N). 3250o(vs,--NH2),1652(vs,C=0),1240(yEIS,C一0一C) 1596(vs,C=N) 42498(vs,--NH2),1710(vs,C=0),1245(yEIS,C一0一C) 1594(vs,C=N) 52497(vs,--NH2),1709(vs,C=0),1243(yEIS,C一0一C) 1593(vs,C=N) 62715(vs,--NH2),1723(vs,C=0),1250(yEIS,C一0一C) 1598(vs,C=N) 72713(vs,--NH2),1725(vs,C=0),1247(vas,C一0一C) 1597(vs,C=N) 82500(vs,--NH2),1721(vs,C=0),1250(yEIS,C一0一C) 1598(vs,C=N) 92504(vs,--NH2),1644(vs,C=0),1244(vas,C一0一C) 】597fvs.C=N 2.40(s,6H),4.66(s,2H),6.47(s,1H), 6.97,7.75(m,10H),1O.17(s,1H) 2.29(s,3H),2.41(s,6H),4.64(s,2H),6.48(s,1H), 6.87,7.74(m,9H).9.92(s,1H) 2.40(s,6H),4.63(s,2H),6.44(s,1H), 6.79,7.78(m,8H),10.13(s,1H) 2.37(s,6H),4.60(s,2H),6.41(s,1H), 6.77,7.92(m,8H),10.10(s,1H) 2.35(s,6H),4.57(s,2H),6.加(s,1H), 6.83,7.8O(m,8H),10.07(s,1H) 2.45(s,6H),4.80(s,2H),6.51(s,1H), 6.79,7.78(m,8H),10.26(s,1H) 2.46(s,6H),4.78(s,2H),6.52(s,1H), 6.77,7.81(m,8H),10.29(s,1H) 2.43(s,6H),4.76(s,2H),6.47(s,1H), 6.82,7.84(m,8H),10.23(s,1H) 2.41(s,6H),4.71(s,2H),6.49(s,1H), 6.85,7.72(m,8H),10.22(brd,J=42.8Hz,1H) 2)图谱分析,IR:芳香族羧酸中羰基的吸收一般在1735cm处,与嘧霉胺成盐后由于受到嘧霉 第1期孙晓红等:取代苯氧乙酸嘧霉胺盐的合成及杀菌活性一57一 胺中给电子苯环和嘧啶环的屏蔽作用,羰基的吸收 发生紫移,出现在1622—1725cm一;在2450— 2720cm之间出现一宽峰,是亚铵盐的弯曲振动 吸收;C=N的吸收峰出现在1590cm左右. HNMR:取代苯氧乙酸嘧霉胺盐中,亚甲基的化学 位移由于受到羧基及氧原子诱导效应的影响而向低 场偏移,吸收峰出现在4.6左右,苯氧乙酸分子中 一 COOH氢的峰由于与嘧霉胺分子中的一NH基团 结合而消失;嘧霉胺分子中嘧啶环上的两个对称甲 基在2.41处呈现一个单峰,芳环上氢的化学位移 在6.8—7.9;嘧啶环上的一个氢由于环中两个氮原 子的供电子作用而使其化学位移向高场移动,出现 在6.49;亚氨基氢的化学位移在10.0处. 3)本方法合成方法操作简便,反应条件温和, 大部分反应在室温下即可完成,副反应少,产物收率 高,是筛选,开发新活性化合物的有效方法之一. 4)采用琼脂稀释法初步测定了化合物1—9在 不同浓度下对蔬菜,粮食及经济类植物病菌生长的 抑制作用.结果表明:它们对被测菌种均有不同程 度的抑制作用(见表3),比较其EC.值可以看出,化 合物8对小麦赤霉病菌,烟草赤星病菌,化合物5,7 对番茄早疫病菌,小麦赤霉病菌的EC.值均小于对 照药剂;化合物1,3,4,6对番茄早疫病,马铃薯干腐 病,小麦赤霉病及烟草赤星病4种植物病菌的EC. 值均小于对照药剂,且化合物3,6对小麦赤霉病菌 的EC.值均小于l0,远小于对照药剂,对小麦 赤霉病具有很好的防治效果;化合物2对所有被测 病原菌的EC?值均小于对照药剂,尤其是对烟草赤 星病菌的EC?值仅为2.674,是对照药剂EC?值的 ,广谱性杀菌剂.从初步测试结果可 1/10,是高效 见,该类化合物具有很好的抑菌,杀菌作用. 表3化合物对几种植物病菌的毒力测定结果 Tab.3Thebiologicaltestresultsofthecompoundstoseveralvegetablepathogen 一58一西北大学(自然科学版)第37卷 5)化合物结构与杀菌活性间的关系,从取代基 的种类看,苯氧乙酸分子中含供电子基盐的抑菌活 性较含吸电子基的抑菌活性强,取代基在对位的抑[5] 菌作用较邻位的好. 参考文献: [1]~CHARDWF,HIGHTSTOWNNJ.Herbicidalcombi— nations[P].US:4170464,1979.10-09. [2]张剑峰,胡岳华,王淀佐.苯氧乙酸类化合物的制备及 其浮选抑制性能[J].中南工业大学:自然科学 版,2001,32(2):146?149. 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(编辑陈镱文) Synthesisandfungicidalactivitiesofpyrimethanil substitutedphenoxyacetate SUNXiao—hong,LIUYuan—fa,CHENBang,JIAYing—qi, WANGHui—fang.YANGJian—WU (1.CollegeofChemicalEngineering,ChemicalResearchInstitute,NorthwestUniversity;2.DepartmentofChemistry,NorthwestUni— versity,Xian710069,China) Abstract:AimTolookforgoodnewfungicides.MethodsOrganicbasiscontainingNatomandorganicacids reactatloomtemperatureforlh.ResultsNinepyrimethanilsubstitutedphenoxyacetateweresynthesized.Eight ofthemarereportedforthefirsttime,andtheirstructureswereconfirmed.Thepreliminarytoxicitiesofthecom— poundshavebeentested.TherelationshipbetweenthestructuresandthefungicidalactivitiesofthecompoundsWas discussed.ConclusionThemethodforthepreparationofpyrimethanilsubstitutedphenoxyacetateismoreavaila— blewithmildreactionconditionandgoodyield.Thefungicidalactivitiestestsindicatedthatmostofthemexhibited excellentfungicidalactivities Keywords:synthesis;pyrimethanilsubstitutedphenoxyacetate;fungicidalactivities