專利名稱：2-取代基-5-(2,4-二氯苯基)-1,3,4-噁二唑類衍生物及其合成方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工和農(nóng)藥，具體技術(shù)是含2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物及其合成方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：
土傳病害由于危害廣泛和危害嚴(yán)重被普遍認(rèn)為是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中五大難防治病害之首。隨著我國種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整、規(guī)模種植的擴(kuò)大以及設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，作物苗期土傳病害如立枯病、枯黃萎病和根腐病的發(fā)生呈嚴(yán)重態(tài)勢，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，減產(chǎn)率達(dá)20-40％，而傳統(tǒng)防治藥劑敵克松、五氯硝基苯、多菌靈等因長期施用達(dá)30年之久，病菌抗藥性上升、防效下降、農(nóng)藥殘留等問題日益突出，已成為影響我國農(nóng)產(chǎn)品安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙。辣椒是世界各國普遍栽培的重要蔬菜之一，干辣椒又是我國外貿(mào)出口的主要農(nóng)副產(chǎn)品。隨著栽培面積的擴(kuò)大，辣椒枯萎病已成為生產(chǎn)上的主要限制因素之一，此外中草藥土傳病害如半夏立枯病也是難以防治的重要病害。為解決這一問題，急需研制新型低毒、低殘留、安全的化學(xué)農(nóng)藥及其應(yīng)用技術(shù)。
砜(磺酸)類化合物具有廣譜生物活性，在醫(yī)藥方面具有抗結(jié)核、抗炎、抗增生、抗感染、抗HIV-1；在農(nóng)藥方面具有殺蟲、抗菌、除草等生物活性。砜(磺酸)類化合物在農(nóng)用殺菌方面受到較多的關(guān)注，自從1966年美國尤尼羅伊爾(Uniroyal)公司成功推廣農(nóng)用殺菌劑氧化萎銹靈(Oxycarboxin)以來，近幾十年來人們對(duì)這類化合物進(jìn)行了深入的研究，相繼開發(fā)成功了抑菌靈(Dichlofluanid)、對(duì)甲抑菌靈(Tolylfluanid)、氰霜唑(Cyazofamid)、吲唑磺菌胺(Amisulbrom)等殺菌劑。由于其優(yōu)良生理活性，因而對(duì)其分子設(shè)計(jì)、合成與生物活性研究仍然是當(dāng)今綠色農(nóng)藥創(chuàng)制的一個(gè)熱點(diǎn)。2007年本課題組以天然產(chǎn)物中篩選出的先導(dǎo)化合物沒食子酸為起始原料，設(shè)計(jì)合成一系列新的含1，3，4-噻(噁)二唑基砜(亞砜)衍生物，采用生長速率法，以小麥赤霉病菌(Gibberella zeae)、黃瓜灰霉病菌(Botrytis cinerea)、油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)等土傳病害為測試對(duì)象，對(duì)部分目標(biāo)化合物進(jìn)行了抑菌活性研究。結(jié)果表明，部分目標(biāo)化合物其EC50值在2.9-23.3μg/mL之間，具有很好的抑制土傳病害活性[Bioorg.Med.Chem.2007，15，3981；Bioorg.&Med.Chem.2008，16，3632.]。專利US5166165報(bào)道系列化合物i具有較好的抑制真菌作用，如該專利中活性最好的化合物ia和ib在100ppm濃度下對(duì)草莓灰霉病菌具有較好的抑制活性。

但此類化合物水溶性差，在對(duì)土傳病害的抑制方面還不夠理想。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于創(chuàng)制對(duì)土傳病害具有高效、環(huán)境友好的新型殺菌劑，合成一系列水溶性好，比專利US 5166165報(bào)道的i系列化合物對(duì)土傳病害具有更高抑菌活性的系列化合物。并對(duì)系列化合物的合成方法進(jìn)行研究。本發(fā)明以文獻(xiàn)“Bioorg.Med.Chem.2007，15，3981；Bioorg.&Med.Chem.2008，16，3632”的研究基為基礎(chǔ)，且鑒于許多已經(jīng)商品化的殺菌劑如烯唑醇等化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有2，4-二氯苯基結(jié)構(gòu)，為了創(chuàng)制對(duì)土傳病害具有高效、環(huán)境友好型新殺菌劑，本課題組以前期合成的一系列具有較高抑菌活性的含1，3，4-噻(噁)二唑基的砜類衍生物為先導(dǎo)，將3，4，5-三甲氧苯基換成2，4-二氯苯基結(jié)構(gòu)，用本發(fā)明方法合成了一系列的含2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物并對(duì)這些化合物進(jìn)行了進(jìn)一步結(jié)構(gòu)優(yōu)化，優(yōu)選出具有更高生物活性的特別對(duì)土傳病害防治有優(yōu)良效果的化合物。
本發(fā)明一類含2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物，具有如下的通式
式(I) 式(I)中 S(Ox)中x為0或者2，當(dāng)x為0時(shí)，為硫醚類化合物；當(dāng)x為2時(shí)為砜類化合物；當(dāng)x為2，R為OH時(shí)，為磺酸化合物，其中R為氫、三氟甲基、C1-5烷基、C2-5烯基、C2-5酯基、C6的芳香環(huán)基團(tuán)；上述C6的芳香環(huán)基上可被1個(gè)或多個(gè)獨(dú)立選自下列取代基的基團(tuán)所取代(1)羥基、(2)鹵原子、(3)腈基、(4)硝基、(5)C1-5烷基、(6)C1-5烷氧基； 上述C1-5烷基是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基或新戊基； 上述C2-5的烯基是指乙烯基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、異丁烯基、戊烯基、異戊烯基或新戊烯基； 上述C2-5的酯基為甲酸甲酯基、甲酸乙酯基、甲酸丙酯基、乙酸甲酯基、乙酸乙酯基或乙酸丙酯基； 上述鹵原子為氟、氯或溴。
本發(fā)明含2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物，已合成的化合物為 1a.2-(苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 1b.2-(4-甲基苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 1c.2-(烯丙基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 1d.2-(4-甲氧基苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 1e.2-(4-氟苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 1f.2-(3-氯苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 1g.2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 1h.2-(乙酸乙酯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 1i.2-(乙酸甲酯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 1j.2-(2-氟苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2a.2-(苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2b.2-(4-甲基苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2c.2-(烯丙基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2e.2-(4-氟苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2f.2-(3-氯苯基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2g.2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2h.2-(乙酸乙酯基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2i.2-(乙酸甲酯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2j.2-(2-氟苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2k.2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 本發(fā)明含2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物，其中優(yōu)選出具有高活性的化合物為 1g.2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2c.2-(烯丙基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 2g.2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑。
2k.2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑 本發(fā)明合成路線以2，4-二氯苯甲酸為起始原料，經(jīng)酯化、肼解、環(huán)化得硫醇中間體，在硝酸銦的催化下醚化硫醇或直接硫酸二甲酯醚化中間體得硫醚類化合物，高錳酸鉀或雙氧水氧化硫醚得砜類化合物。

本發(fā)明含2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的制備方法是硫醚類化合物和砜類化合物的制備工藝步驟和條件依次為 (1)2，4-二氯苯甲酸甲酯中間體的制備以2，4-二氯苯甲酸和無水甲醇為原料，在濃硫酸催化下回流反應(yīng)得到2，4-二氯苯甲酸甲酯； (2)2，4-二氯苯甲酰肼中間體的制備以2，4-二氯苯甲酸甲酯溶于甲醇，然后緩慢加80％水合肼為，回流反應(yīng)完全為止，冷卻后析出2，4-二氯苯甲酰肼； (3)2-巰基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑中間體的制備 以上述2，4-二氯苯甲酰肼、KOH和二硫化碳為原料，乙醇為溶劑，回流反應(yīng)完全，脫乙醇，調(diào)PH＝5得到2-巰基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑； (4)硫醚類衍生物的制備 以上述2-巰基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?yàn)樵希訅A性水溶解在硝酸銦的催化下與相應(yīng)的鹵代烴室溫反應(yīng)得到相應(yīng)的1a-1j各種硫醚化合物(除1g外)； (5)砜類衍生物的制備 以相應(yīng)的硫醚類化合物為原料，溶解于冰醋酸中，在鎢酸鈉催化下，滴加冰醋酸溶解的雙氧水，在60℃下反應(yīng)完全為止，得到相應(yīng)的2a-2j砜類化合物(除2g外)。
本發(fā)明2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物，其中化合物2k 2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑的制備方法為以2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?yàn)榈孜?，鉬酸銨催化條件下雙氧水氧化硫醚得磺酸化合物。
本發(fā)明2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物，其中化合物1g 2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑的制備方為以2-巰基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁為底物，采用硫酸二甲酯做甲基化試劑得到化合物1g，然后采用高錳酸鉀氧化1g得化合物2g 2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑。
本發(fā)明2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的用途是用作抑制植物病害藥物； 本發(fā)明2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物是化合物1g 2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2c 2-(烯丙基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2g 2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2k 2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑主要用于防治小麥赤霉病菌、蘋果腐爛病菌、馬鈴薯晚疫病菌、油菜菌核病菌、黃瓜灰霉病菌、水稻紋枯病菌、稻瘟病菌或蘋果炭疽病菌病害。
本發(fā)明2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的用途是用作抑制植物土傳病害藥物如立枯病、枯黃萎病和根腐病的藥物。
本發(fā)明2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的用途是化合物1g 2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2c 2-(烯丙基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2g 2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2k 2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑主要用于防治辣椒枯萎病菌或半夏立枯病菌。
本發(fā)明2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物1a-1j和2a-2k化合物處理真菌、真菌棲息地或需防治真菌侵襲的材料、植物、區(qū)域、土壤、種子或空間。
除了上述根據(jù)本發(fā)明合成的具體化合物外，還可能合成的化合物包括通式(I)中R為C2-5炔基，C6的芳香環(huán)基團(tuán)上可被1個(gè)或多個(gè)獨(dú)立選自下列取代基的基團(tuán)所取代(1)C2-5烯基、(2)C2-5烯氧基、(3)C2-5炔氧基。
本發(fā)明工藝流程合理，合成原料成本低，操作簡易且收率較高。
化合物1g、1i、2a、2b、2c、2g、2k對(duì)辣椒枯萎病原菌、半夏立枯病原菌、小麥赤霉病原菌和蘋果腐爛病原菌的抑菌活性較好，其活性優(yōu)于或與商品化合物甲基硫菌靈、惡霉靈、腈菌唑活性相當(dāng)。同時(shí)化合物1g、2c、2g、2k對(duì)小麥赤霉(G.zeae)、辣椒枯萎(F.oxysporum)和蘋果腐爛(C.mandshurica)的抑制活性優(yōu)于US 5166165報(bào)道的活性最好的化合物i a和i b對(duì)這三種病原菌的抑制活性。對(duì)高活性化合物1g、2c、2g、2k進(jìn)行了毒力回歸方程和EC50值的測定。發(fā)現(xiàn)化合物2g對(duì)黃瓜灰霉病原菌(B.cinerea)、小麥赤霉病原菌(G.zeae)、油菜菌核病原菌(S.sclerotiorum)、馬鈴薯晚疫病原菌(P.infestans)、水稻紋枯病原菌(T.cucumeris)、辣椒枯萎病原菌(F.oxysporum)、半夏立枯病原菌(R.solani)、蘋果腐爛病原菌(C.mandshurica)的EC50值分別為2.6μg/mL、5.7μg/mL、6.5μg/mL、11.3μg/mL、22.8μg/mL、27.0μg/mL、30.7μg/mL、39.8μg/mL。
化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌的抑制中濃度為23.2±5.2μg/mL，與現(xiàn)有商品藥劑廣枯靈的抑制中濃度22.1±8.5μg/mL相當(dāng)?；衔?c對(duì)土傳病菌半夏立枯病原菌的作用機(jī)理研究結(jié)果如下 (1)在不同酸堿度介質(zhì)條件下，化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌的室內(nèi)毒力表現(xiàn)穩(wěn)定，對(duì)菌絲生長量的抑制中濃度(EC50)為13.5μg/mL。
(2)化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌引起菌絲形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生異常變化，表現(xiàn)為菌絲相互粘連扭曲、粗細(xì)不均、出現(xiàn)空腔等。
(3)化合物2c主要作用于半夏立枯病原菌的快速生長期，抑制菌絲生長。
(4)化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌的孢子萌發(fā)具有強(qiáng)烈的抑制作用。
(5)化合物2c可使半夏立枯病原菌可溶性蛋白含量明顯下降，抑制病原菌可溶性蛋白合成速度。



圖1化合物2g 2-(甲基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)苯房菸≡氖覂?nèi)活性，圖2化合物2g 2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)Π胂牧⒖莶≡氖覂?nèi)活性，圖3化合物2g 2-(甲基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)π←湷嗝共≡氖覂?nèi)活性，圖4化合物2g 2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)S瓜灰霉病原菌的室內(nèi)活性，圖5化合物2g 2-(甲基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)τ筒司瞬≡氖覂?nèi)活性，圖6化合物2g 2-(甲基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)τ婉R鈴薯晚疫病原菌的室內(nèi)活性，圖7化合物2g 2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)λ炯y枯病原菌的室內(nèi)活性，圖8化合物2g對(duì)蘋果腐爛病原菌的室內(nèi)活性，圖9化合物2c 2-(烯丙基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)Π胂牧⒖莶≡?A)和水稻立枯病原菌(B)的室內(nèi)毒力測定(圖中0、1、2、3、4、5、6分別代表化合物濃度為0、12.5、25.0、50.0、100、200、500μg/mL)，圖10.化合物2c 2-(烯丙基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)π←湷嗝共≡纳L發(fā)育的影響(A、B、C代表化合物2c的濃度分別為0，50.0，100.0μg/mL)，圖11化合物2c 2-(烯丙基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑處理半夏立枯病原菌菌絲形態(tài)的變化(A)對(duì)照(B)處理后4小時(shí)(C)處理后處理后24小時(shí)，圖12化合物2c 2-(烯丙基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)Π胂牧⒖莶≡L期的影響，圖13化合物2c 2-(烯丙基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)Π胂牧⒖莶≡z生長量的影響，圖14化合物2c 2-(烯丙基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)Π胂牧⒖莶≡咦用劝l(fā)的影響，圖15化合物2c 2-(烯丙基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?qū)Π胂牧⒖莶≡w內(nèi)可溶性蛋白含量的影響，圖16化合物2c 2-(烯丙基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑作用于病原菌后的可溶性蛋白電泳圖譜。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例一硫醚類化合物和砜類化合物的制備 (1).2，4-二氯苯甲酸甲酯中間體的制備 投2，4-二氯苯甲酸(60g，0.31mol)和無水甲醇(220mL，20mol)于500mL三口瓶中，室溫下緩慢滴加濃硫酸(16mL，0.31mol)后升溫至回流，反應(yīng)6小時(shí)結(jié)束。減壓脫甲醇后用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌至中性。分液得下層2，4-二氯苯甲酸甲酯56.5g，折光率1.558(18℃)，收率88％。1H NMR(500MHz，CDCl3)δ3.92(s，3H，CH3)，7.29-7.81(m，3H，benzyl-H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ165.28，138.42，135.03，132.60，131.11，128.27，127.08，52.64；IR(KBr)cm-12951，1734，1587，1558，1471，1435，1375，1290；Anal.Calcd for C8H6Cl2O2C 46.86，H 2.95；found C 46.76，H 3.01. (2)2，4-二氯苯甲酰肼中間體的制備 投2，4-二氯苯甲酸甲酯(50g，0.24mol)和甲醇250ml于500ml的三口圓底燒瓶中，室溫下緩慢加入80％水合肼(18g，0.28mol)，升溫至68-72℃回流反應(yīng)6小時(shí)結(jié)束。冷卻后析出白色晶體，抽率得2，4-二氯苯甲酰肼，甲醇中重結(jié)晶得白色片狀晶體45g，熔點(diǎn)168-170℃，收率90％。1H NMR(500MHz，CDCl3)δ3，34(s，2H，NH2)，7.42-7.69(m，3H，benzyl-H，)，9.62(s，1H，NH)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ165.30，135.04，132.12，131.04，129.70，127.81；IR(KBr)cm-13307，3261，1653，1627，1591，1508，1465，1311，1109；Anal.Calcd for C7H6Cl2N2OC，41.00；H，2.95；N，13.66；found C 41.15；H，2.97；N，13.75. (3)2-巰基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑的制備 投2，4-二氯苯甲酰肼(25g，0.12mol)、氫氧化鉀(7.5，1.13mo)和600ml乙醇于1000mol三口瓶中，室溫?cái)嚢枞芙狻＞徛尤攵蚧?11.4g，0.15mol)后升溫至71-73℃回流反應(yīng)7小時(shí)結(jié)束。減壓脫去乙醇后用3％稀鹽酸調(diào)ph＝6，得到白色稠狀液體，抽濾得白色固體，95％乙醇重結(jié)晶得2-巰基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑26.4g。白色晶體，熔點(diǎn)170-172℃，收率88％。1H NMR(500MHz，CDCl3)δ7.43-7.88(m，3H，benzyl-H)，11.23(s，1H，SH)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ177.64，158.72，139.10，133.98，131.70，131.20，127.93，119.75；IR(KBr)cm-13028，2887，2729，1595，1506，1473，1375，1149；Anal.Calcd for C8H4Cl2N2OSC，38.89；H，1.63；N，11.34；found C，39.04；H，1.53；N，11.46. (4)硫醚類衍生物的制備 在50mL三口瓶中加入中間體巰基化合物(1.5mmol)、15mL水、3mL 3％的NaOH溶液，攪拌10min，待固體全部溶解后，加入(1.5mmol)鹵代烴和17.2mg(0.15mmol)硝酸銦。在室溫(20℃)下攪拌反應(yīng)1-4h結(jié)束，抽濾得白色固體于紅外燈下烘干，重結(jié)晶(無水乙醇∶二氯甲烷＝3∶1)得目標(biāo)化合物。
化合物1a.2-(苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色粉末，收率82.6％，熔點(diǎn)103-104℃。
化合物1b.2-(4-甲基苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率86.4％，熔點(diǎn)100-101℃。
化合物1c.2-(烯丙基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率77.3％，熔點(diǎn)32-34℃。
化合物1d.2-(4-甲氧基苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁，白色晶體，收率87.8％，熔點(diǎn)104-106℃。
化合物1e.2-(4-氟苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率85.6％，熔點(diǎn)93-94℃。
化合物1f.2-(3-氯苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率77.8％，熔點(diǎn)102-103℃。
化合物1h.2-(乙酸乙酯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率77.1％，熔點(diǎn)87-88℃。
化合物1i.2-(乙酸甲酯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率80.6％，熔點(diǎn)65-67℃。
化合物1j.2-(2-氟苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率87.8％，熔點(diǎn)91-92℃。
(5)砜類衍生物的制備 投硫醚化合物0.22mmol，冰醋酸5mL于50mL帶冷凝管的三口燒瓶中，攪拌溶解后加入Na2WO4(0.02mmol)。5分鐘后緩慢滴加用1mL冰醋酸溶解的雙氧水1.1mmol，升溫至60℃，TLC跟蹤反應(yīng)，20-55分鐘停止。然后將反應(yīng)液調(diào)中性，氯仿(20ml*3)萃取。減壓脫氯仿后得白色固體，用乙醇重結(jié)晶得白色晶體目標(biāo)物合物。
化合物2a.2-(苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率93.7％，熔點(diǎn)100-101℃。
化合物2b.2-(4-甲基苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率86.4％，熔點(diǎn)100-101℃。
化合物2c.2-(烯丙基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率90.1％，熔點(diǎn)101-102℃。
化合物2d.2-(4-甲氧基苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率90.1％，熔點(diǎn)101-102℃。
化合物2e.2-(4-氟苯基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率82.2％，熔點(diǎn)103-104℃。
化合物2f.2-(3-氯苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率82.4％，熔點(diǎn)130-132℃。
化合物2h.2-(乙酸乙酯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率64.1％，熔點(diǎn)114-115℃。
化合物2i.2-(乙酸甲酯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率56.2％，熔點(diǎn)121-123。
化合物2j.2-(2-氟苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，白色晶體，收率76.3％，熔點(diǎn)140-141℃。
實(shí)施例二2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑的制備投(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑0.22mmol，無水乙醇15mL于50mL單口燒瓶中，攪拌，然后加入鉬酸銨(0.02mmol)。5分鐘后緩慢滴加用1mL無水乙醇溶解的雙氧水2.2mmol，保持溫度25℃反應(yīng)10h，抽慮并用少許水洗滌，用乙醇重結(jié)晶得白色晶體2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑(化合物編號(hào)為2k)，收率53.2％，熔點(diǎn)171-172℃。
實(shí)施例三2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑的制備 在250mL三口瓶中加入中間體巰基化合物(3.7g，14.9mmol)、150mL水、15mL水溶解的NaOH(0.6g，15mmol)溶液，攪拌10min，待固體全部溶解后，滴加溶于5mL甲醇的硫酸二甲酯(1.9g，15mmol)。在室溫(20℃)下攪拌反應(yīng)1-4h結(jié)束，抽濾得白色固體于紅外燈下烘干，甲醇重結(jié)晶得目標(biāo)化合物2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑3.7g，白色晶體，收率84.4％，熔點(diǎn)67-69℃。
投2-甲硫基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑(60g，0.23mol)、1300mL乙酸于帶機(jī)械攪拌的2000mL四口瓶中，攪拌溶解后在18-25℃范圍內(nèi)滴加高錳酸鉀水溶液(50.8g，0.32mol)，30分鐘滴加完畢，共反應(yīng)45分鐘結(jié)束反應(yīng)。加飽和亞硫酸氫鈉水溶液洗脫反應(yīng)液至白色，然后將反應(yīng)體系倒入5000mL冰水中，抽濾得白色固體，無水乙醇重結(jié)晶得2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑64.4g，針狀晶體，熔點(diǎn)101-102℃，收率90.1％。
實(shí)施例四部分目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)表征 部分合成的含1，3，4-噁二唑的砜(硫基、磺酸)類衍生物的核磁共振譜(1H NMR，13C NMR)數(shù)據(jù)如表1所示；物化性質(zhì)與元素分析數(shù)據(jù)如表2所示；紅外光譜(IR)數(shù)據(jù)如表3所示。
表1化合物的核磁共振數(shù)據(jù)



注*表示所用溶劑為二甲基亞砜 #表示所用溶劑為丙酮 表2化合物的物化性質(zhì)與元素分析

注括號(hào)中為元素分析的理論值 表3化合物的IR數(shù)據(jù)

實(shí)施例五化合物的抑菌活性實(shí)驗(yàn) 采用離體生長速率法測定化合物的抑菌活性。加熱馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA培養(yǎng)基馬鈴薯200g、瓊脂20g、葡萄糖20g、蒸餾水1000mL)至溶融狀態(tài)(40-60℃)，將10mL藥液(10倍終濃度的藥液)倒入90mL PDA培養(yǎng)基中，充分搖勻，均勻倒入直徑9cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，水平放置，待冷卻凝固。在已經(jīng)培養(yǎng)4d的新鮮病原菌菌落邊緣用打孔器打取直徑為4mm的菌碟，將菌碟倒置于含藥劑PDA平板中央，然后置于27℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)，待空白對(duì)照菌落生長至接近平皿三分之二處時(shí)開始觀測，十字交叉法測量菌落直徑，取平均值?？瞻讓?duì)照不加藥劑，但含有同樣濃度的溶劑和0.5％Tween 20，每處理重復(fù)三次。通過以下公式計(jì)算藥劑對(duì)菌絲生長的抑制率 I(％)＝(C-T)/(C-0.4)*100％ 其中I為抑制率，C為空白對(duì)照直徑(cm)，T為處理直徑(cm)。
表4部分化合物在50μg/mL濃度下抑菌活性數(shù)據(jù)(抑制率)


注a每處理重復(fù)三次 b已知對(duì)照 c以商品藥劑甲基硫菌靈、惡霉靈、腈菌唑作為陽性對(duì)照藥 從表4生測活性測試結(jié)果可以看出，化合物1g、1i、2a、2b、2c、2g、2k對(duì)辣椒枯萎病原菌、半夏立枯病原菌、小麥赤霉病原菌和蘋果腐爛病原菌的抑菌活性較好，其活性優(yōu)于或與商品化合物甲基硫菌靈、惡霉靈、腈菌唑活性相當(dāng)。構(gòu)效關(guān)系初步分析表明，該砜類化合物的活性優(yōu)于硫醚類化合物的活性；對(duì)于砜類化合物，苯環(huán)上有吸電子基團(tuán)時(shí)活性較差；對(duì)于無苯環(huán)取代的化合物，連接1-3個(gè)碳烷(烯)基團(tuán)的化合物活性較好?；衔?c在結(jié)構(gòu)上連接烯丙基，對(duì)土傳病害半夏立枯病原菌活性較好，與相同條件下惡霉靈相當(dāng)。因此，選擇該化合物進(jìn)行了殺菌活性作用機(jī)理研究。
實(shí)施例六高活性化合物1g、2c、2k、2g毒力回歸方程和EC50值的測定 采用二倍稀釋法將藥劑用溶劑配制成6個(gè)濃度，采用生長速率法測定各個(gè)濃度抑制率，每處理重復(fù)三次。將抑制率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成機(jī)率值(Y)、藥劑濃度(μg/mL)轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)值(X)，在SPSS 11.5軟件中進(jìn)行回歸分析，得到毒力回歸方程(Y＝AX+B)和相關(guān)系數(shù)(r)，計(jì)算藥劑對(duì)病原菌抑制中濃度(EC50)，并分別以相應(yīng)的商品藥劑作為對(duì)照。對(duì)高活性化合物1g、2c、2k、2g進(jìn)行了毒力回歸方程和EC50值的測定(結(jié)果見表5)。由表5結(jié)果知化合物2c對(duì)辣椒枯萎病原菌(F.oxysporum)、半夏立枯病原菌(R.solani)、小麥赤霉病原菌(G.zeae)、蘋果腐爛病原菌(C.mandshurica)、水稻紋枯病原菌(T.cucumeris)、油菜菌核病原菌(S.sclerotiorum)、黃瓜灰霉病原菌(B.cinerea)、馬鈴薯晚疫病原菌(P.infestans)、蘋果炭疽病原菌(C.gloeosporioides)的EC50值分別為39.5μg/mL、23.2μg/mL、27.7μg/mL、38.3μg/mL、54.4μg/mL、17.2μg/mL、19.2μg/mL、39.0μg/mL和51.7μg/mL?；衔?c對(duì)半夏立枯病原菌的抑制中濃度為23.2±5.2μg/mL，與現(xiàn)有商品藥劑廣枯靈的抑制中濃度22.1±8.5μg/mL相當(dāng)。
表5.化合物1g、2c、2k、2g對(duì)九種植物病原菌的抑制中濃度(EC50μg/mL)

注每處理重復(fù)三次 實(shí)施例七化合物2g對(duì)病原真菌離體徑向生長抑制效果 采用二倍稀釋法將藥劑用溶劑配制成6個(gè)濃度，采用生長速率法測定各個(gè)濃度抑制率，每處理重復(fù)三次。化合物2g對(duì)供試病原菌徑向生長有較好的抑制效果，能減少菌絲對(duì)固體培養(yǎng)基的附著。經(jīng)過高濃度化合物處理后的病原菌菌落生長受到明顯的抑制，菌落稀疏松散，成棉絮狀，菌絲向上生長，出現(xiàn)明顯的輪紋狀，如圖1-圖8化合物2g在不同濃度下對(duì)病原菌的影響。
實(shí)施例八化合物2c對(duì)病原菌離體徑向生長抑制效果及其對(duì)菌絲形態(tài)的影響 通過病菌在含化合物的培養(yǎng)基上培養(yǎng)處理后觀察發(fā)現(xiàn)，化合物2c對(duì)供試病原菌徑向生長有較好的抑制效果，能減少菌絲對(duì)固體培養(yǎng)基的附著。在對(duì)照中生長的病原菌菌落較厚、致密、邊緣平滑整齊，菌絲緊貼培養(yǎng)基沿水平生長，呈中心放射狀；在化合物低濃度處理下菌落形態(tài)與對(duì)照無顯著差異，而經(jīng)過高濃度化合物處理后的病原菌菌落生長受到明顯的抑制，菌落稀疏松散，成棉絮狀，菌絲向上生長，出現(xiàn)明顯的輪紋狀，見圖9和圖10。
實(shí)施例九化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌形態(tài)發(fā)育的影響 采用改良查氏培養(yǎng)液(NaNO32.00g、K2HPO4·3H2O 1.31g、KCl 0.5g、MgSO4·7H2O 0.5g、FeSO4·7H2O 0.0183g、蔗糖30g、1000mL蒸餾水)培養(yǎng)病原菌菌絲數(shù)日(27℃、140r/min恒溫震蕩)，然后加入化合物使終濃度為100μg/mL，繼續(xù)在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，以未加藥劑處理菌絲為對(duì)照，分別于4h、24h后挑取菌絲于顯微鏡下觀察。
在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)化合物2c作用后的菌絲體形態(tài)與對(duì)照組有明顯的改變(見圖11)。在查氏培養(yǎng)液中培養(yǎng)的正常病原菌菌絲纖細(xì)直長，粗細(xì)均勻一致，外壁光滑，分枝正常，而且內(nèi)部胞質(zhì)均勻透明，菌絲體在顯微鏡下呈現(xiàn)出一致的色澤。而在藥劑處理4h后，菌絲形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生異常變化，表現(xiàn)為菌絲體之間相互粘連扭曲，出現(xiàn)不規(guī)則膨大和菌絲結(jié)，出現(xiàn)空腔，菌絲粗細(xì)不均勻。藥劑處理24h后，菌體內(nèi)胞質(zhì)的不均勻程度更加大，菌絲中空腔的部分更明顯、更大。
實(shí)施例十化合物2c在不同酸堿度下對(duì)半夏立枯病原菌的毒力影響 將PDA培養(yǎng)基滅菌后用1mol/L NaOH和1mol/L HCl調(diào)至所需pH值，分別為4.0、5.5、7.0、8.5、10.0五種不同酸堿度。按照生長速率法測定化合物2c在不同酸堿度環(huán)境下對(duì)半夏立枯病原菌的抑菌效果，其結(jié)果見表6。發(fā)現(xiàn)當(dāng)PDA培養(yǎng)基的PH分別為5.5、7.0、8.5、10.0時(shí)，藥劑濃度與其抑菌效果呈現(xiàn)典型的正向線性相關(guān)。不同酸堿度條件下，化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌的EC50穩(wěn)定在22.4-25.1μg/mL水平上，表明化合物2c的抑菌活性受pH影響小，藥效穩(wěn)定。
表6不同PH介質(zhì)下化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌的毒力(EC50) 注當(dāng)培養(yǎng)基PH＝4.0時(shí)半夏立枯病原菌不生長。
實(shí)施例十一化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌生長期影響的測定 將化合物2c制成100μg/mL的含藥平板，取菌碟(d＝0.4cm)放入制備好的藥平板中央，以不加藥的培養(yǎng)基作為對(duì)照，在第1、2、3、4、5、6、7d定時(shí)測定平板上半夏立枯病原菌菌落的直徑，垂直方向測兩次，取平均值。發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)1d后，對(duì)照出現(xiàn)生長，而化合物2c處理的半夏立枯病原菌未見菌絲生長，自第2d起，對(duì)照進(jìn)入快速生長期，菌落直徑迅速增大，第7d，已超過處理后菌落直徑的4倍以上(圖12)?？梢娀衔?c能夠抑制半夏立枯病原菌的生長，使其生長期滯后，推測可能是抑制了某些與菌體分裂繁殖有關(guān)的蛋白或酶的活性。
實(shí)施例十二化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌菌絲生長量的影響 將藥液加入改良查氏培養(yǎng)液中，配成0、4.0、7.0、15.0、25.0、50.0、100.0、200.0μg/mL的含藥培養(yǎng)液，打取直徑為4mm的半夏立枯病原菌菌餅，每處理加入5個(gè)菌餅，然后置于27.5℃的恒溫條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)21d后，收集菌絲體，用蒸餾水沖洗3-4次，60℃的干燥箱中烘干，稱量菌絲重量，計(jì)算藥劑2c對(duì)菌絲重量的生長抑制率(平行3次)，求出EC50及相關(guān)系數(shù)r。

發(fā)現(xiàn)藥液處理濃度和抑制菌絲生長量的效率呈正線性關(guān)系，濃度為15.0μg/mL時(shí)，抑制率達(dá)52.0％(圖13)，抑制50％菌絲生長的濃度(EC50)為13.5μg/mL，回歸方程Y＝1.685X+3.093，相關(guān)系數(shù)r＝0.997。
實(shí)施例十三化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌抑菌方式的確定 將藥劑2c加入PDA培養(yǎng)基中，配成0、6.25、12.5、25.0、50.0、100.0、200.0μg/mL含藥培養(yǎng)基平板。接種半夏立枯病原菌菌餅后，置于27.5℃的恒溫條件下培養(yǎng)。5天后，測量結(jié)果，并將菌餅轉(zhuǎn)移到不含藥的新鮮PDA平板上，繼續(xù)培養(yǎng)3天。如果被抑制的菌餅在轉(zhuǎn)移后可見菌絲生長，說明藥劑只起抑制菌絲生長的作用，否則為殺菌作用。經(jīng)化合物2c不同濃度處理后(見表表7)，100μg/mL和200μg/mL的含毒培養(yǎng)基上的菌餅長出少量菌絲，將各處理菌絲的菌餅轉(zhuǎn)移到不含藥培養(yǎng)基平板上培養(yǎng)，3天后所有處理的菌絲均生長成與空白對(duì)照一般大小的菌落，表明化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌起抑制菌絲生長作用，未將菌絲殺死。
表7化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌菌絲的作用方式

注表中菌落直徑值均為三次重復(fù)的平均值。
實(shí)施例十四化合物2c對(duì)半夏立枯病最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)的確定 挑取菌碟接入6％的綠豆湯培養(yǎng)基中，在25℃、140r/min條件下培養(yǎng)5d產(chǎn)孢，用紗布過濾，然后在4000r/min條件下離心，取其沉淀用適量的水懸浮得到孢子。分別加入化合物2c，使其終濃度為0、10、12.5、25.0、30、50.0、100.0、200.0μg/mL，于1、3、6、12、24h用水稀釋觀察，每視野孢子數(shù)達(dá)30-40個(gè)，顯微鏡下觀察計(jì)數(shù)(每皿取三個(gè)視野之和)，計(jì)算萌發(fā)率(每處理三個(gè)重復(fù))。

半夏立枯病原菌與含有不同濃度的化合物2c共培養(yǎng)24h后觀察發(fā)現(xiàn)當(dāng)化合物2c的濃度為10μg/mL時(shí)未見半夏立枯病原菌菌絲的生長，48h后觀察發(fā)現(xiàn)當(dāng)化合物2c的濃度為30μg/mL時(shí)未發(fā)現(xiàn)半夏立枯病原菌菌絲的生長。故此確定化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌的最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)分別為10μg/mL和30μg/mL。
實(shí)施例十五化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌孢子萌發(fā)的影響 挑取菌碟接入6％的綠豆湯培養(yǎng)基中，在25℃、140r/min條件下培養(yǎng)5d產(chǎn)孢，紗布過濾，4000r/min離心，取其沉淀用適量的水懸浮得到孢子。分別加入化合物2c，使其終濃度為0、12.5、25.0、50.0、100.0、200.0μg/mL，分別于1、3、6、12、24h用水稀釋觀察，每視野孢子數(shù)達(dá)30-40個(gè)。每處理三個(gè)重復(fù)，顯微鏡下觀察計(jì)數(shù)(每皿取三個(gè)視野之和)，計(jì)算萌發(fā)率。
從圖14可知化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌孢子萌發(fā)有顯著的抑制作用，抑制芽管伸長，并有著濃度依賴性，抑制率與濃度成正比，隨著濃度升高，抑制效應(yīng)加強(qiáng)，使孢子萌發(fā)能力降低，從而降低了半夏立枯病原菌的傳染力。如以100μg/mL化合物處理半夏立枯病原菌孢子，24h時(shí)孢子幾乎不萌發(fā)，萌發(fā)率為2.0％，而對(duì)照萌發(fā)率是97.5％。
實(shí)施例十六化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌體內(nèi)可溶性蛋白含量的影響 I.考馬斯亮藍(lán)G-250溶液的配制稱取20mg考馬斯亮藍(lán)G-250溶于10mL 90％乙醇中，加入20mL 85％(W/W)磷酸，二次蒸餾水定容至200mL，存于棕色瓶中。II.0.05mol/L Tris-HCl緩沖液(pH＝7.54，23℃)的配制稱取1.21g的Trisamine加到50mL二次水中，得到0.2mol/L Tris溶液。將0.672mL濃鹽酸(W/W為37.2％)加到80mL二次水中，得到80mL鹽酸溶液(0.1mol/L)。將以上兩個(gè)溶液混合，二次水定容至200mL，即得0.05mol/L Tris-HCl緩沖液，III.繪制蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線以牛血清白蛋白(BSA)為標(biāo)樣。稱取100mg BSA溶于少量去離子水中，定容到10mL，成為10mg/mL原液。分別取原液0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8mL于不同試管中，再分別加入去離子水使總體積為10mL。分別取50μL加到各試管中，再加入3mL考馬斯亮藍(lán)G-250反應(yīng)液，漩渦混勻，放置2min。在595nm處測定吸光值，以去離子水加反應(yīng)液調(diào)零。以蛋白質(zhì)濃度(mg/mL)為x值，吸光度(nm)為y值，求出標(biāo)準(zhǔn)方程。IV.可溶性蛋白含量的測定可溶性蛋白含量的測定采用Bardford法。分別取50μL各處理組的上清液于15mL離心管中，再加入3mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液，蝸旋混勻，室溫下靜置5min，以0.05mL的Tris-HCl緩沖液(pH＝7.8、0.05mol/L)加3mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液為空白對(duì)照，于波長595nm下測定吸光度值，以牛血清白蛋白繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線作為參考。結(jié)果如圖15。
從圖15可知，化合物2c處理后的半夏立枯病原菌菌絲體內(nèi)可溶性蛋白含量在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中一直低于對(duì)照。化合物2c處理半夏立枯病原菌，其菌體內(nèi)可溶性蛋白含量前3h內(nèi)沒有明顯變化，3h后可溶性蛋白含量開始減少，特別是病菌被處理后的4-12h，出現(xiàn)較大幅度的下降，24h時(shí)其含量(0.45mg/mL)比空白對(duì)照組(1.40mg/mL)降低67.9％。廣枯靈作用于半夏立枯菌絲后，菌體內(nèi)可溶性蛋白含量在藥后0.5-1h有所升高，之后開始逐漸下降，處理24h時(shí)其含量與化合物2c處理結(jié)果相當(dāng)，均為0.43mg/mL。
實(shí)施例十七化合物2c作用半夏立枯病原菌后的電泳分析 培養(yǎng)半夏立枯病原菌菌絲約兩周后，用不同濃度的化合物2c進(jìn)行處理，于加藥12h時(shí)，過濾提取菌絲后冰浴研磨，然后在4℃、15000g條件下離心30min，取30μL上清液，再加15μL上樣緩沖液，于90℃水浴中保溫5min，然后在常溫下、1500r/min離心5min，取30μL上清上樣。分離膠核濃縮膠濃度分別為10％和4％，電流為10mA，電泳約1h，進(jìn)行SDS-PAGE，電泳結(jié)束后，取出膠條，用考馬斯亮藍(lán)G-250染色，脫色后掃描膠片，結(jié)果見圖16。
化合物2c作用后的病原菌的大分子量區(qū)的蛋白譜帶與正常病原菌相比，明顯減弱或丟失，差異顯著，而在小分子量譜帶區(qū)變化不明顯。蛋白分子量在130KDa、95KDa時(shí)，不同濃度的化合物2c作用12h后，蛋白條帶均缺失或減弱。蛋白分子量在72KDa、55KDa時(shí)，各濃度蛋白譜帶均減弱，在高濃度(300μg/mL)表現(xiàn)尤為明顯，同時(shí)在此濃度時(shí)，其它分子量區(qū)蛋白譜帶也減弱，17KDa的條帶此時(shí)缺失。藥劑對(duì)照廣枯靈的各個(gè)濃度處理在130KDa、95KDa蛋白分子量區(qū)時(shí)，蛋白譜帶均缺失或減弱，在72KDa、55KDa時(shí)蛋白譜帶均減弱。結(jié)合可溶性蛋白含量測定結(jié)果(見圖16)，可知化合物2c作用后的病原菌菌體內(nèi)可溶性蛋白含量明顯下降，這一結(jié)果表明化合物2c處理可能使病原菌可溶性蛋白合成速度受到抑制。
結(jié)論 1.本發(fā)明化合物對(duì)土傳病菌辣椒枯萎病原菌、半夏立枯病原菌以及小麥赤霉病原菌和蘋果腐爛病原菌的抑菌活性較好，其中化合物1g、2a、2b、2c、2k、2g的活性優(yōu)于或與商品化合物的活性相當(dāng)，其中化合物1g、2c、2g、2k對(duì)小麥赤霉(G.zeae)、辣椒枯萎(F.oxysporum)和蘋果腐爛(C.mandshurica)的抑制活性優(yōu)于US 5166165報(bào)道的活性最好的化合物ia和ib對(duì)這三種病原菌的活性。
2.化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌(R.solani)、辣椒枯萎病原菌(F.oxysporum)、小麥赤霉病原菌(G.zeae)、蘋果腐爛病原菌(C.mandshurica)、水稻紋枯病原菌(T.cucumeris)、油菜菌核病原菌(S.sclerotiorum)、黃瓜灰霉病原菌(B.cinerea)、馬鈴薯晚疫病原菌(P.infestans)、蘋果炭疽病原菌(C.gloeosporioides)的EC50值分別為23.2μg/mL、39.5μg/mL、38.3μg/mL、27.7μg/mL、54.4μg/mL、17.2μg/mL、19.2μg/mL、39.0μg/mL和51.7μg/mL，說明該化合物具有廣譜高效殺菌活性，除了能夠有效抑制土傳病菌辣椒枯萎病原菌和半夏立枯病原菌外，對(duì)其他植物病原菌生物活性高，抑菌譜比較廣。
3.化合物2c對(duì)土傳病菌半夏立枯病原菌的作用機(jī)理研究結(jié)果如下 (1)在不同酸堿度介質(zhì)條件下，化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌的室內(nèi)毒力表現(xiàn)穩(wěn)定，對(duì)菌絲生長量的抑制中濃度(EC50)為13.5μg/mL。
(2)化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌引起菌絲形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生異常變化，表現(xiàn)為菌絲相互粘連扭曲、粗細(xì)不均、出現(xiàn)空腔等。
(3)化合物2c主要作用于半夏立枯病原菌的快速生長期，抑制菌絲生長。
(4)化合物2c對(duì)半夏立枯病原菌的孢子萌發(fā)具有強(qiáng)烈的抑制作用。
(5)化合物2c可使半夏立枯病原菌可溶性蛋白含量明顯下降，抑制病原菌可溶性蛋白合成速度。
權(quán)利要求
1.2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物，具有如下的通式
式(I)中
S(Ox)中x為0或者2，當(dāng)x為0時(shí)，為硫醚類化合物；當(dāng)x為2時(shí)為砜類化合物；當(dāng)x為2，R為OH時(shí)，為磺酸化合物，其特征是
R是氫、三氟甲基、C1-5烷基、C2-5烯基、C2-5酯基或C6的芳香環(huán)基團(tuán)；上述C6的芳香環(huán)基上可被1個(gè)或多個(gè)獨(dú)立選自下列取代基的基團(tuán)所取代(1)羥基、(2)鹵原子、(3)腈基、(4)硝基、(5)C1-5烷基、(6)C1-5烷氧基；
2.根據(jù)權(quán)利1所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物，其特征是上述C1-5烷基是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基或新戊基。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物，其特征是上述C2-5的烯基是指乙烯基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、異丁烯基、戊烯基、異戊烯基或新戊烯基；上述C2-5的酯基為甲酸甲酯基、甲酸乙酯基、甲酸丙酯基、乙酸甲酯基、乙酸乙酯基或乙酸丙酯基，上述鹵原子為氟、氯或溴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物，其特征是已合成的化合物為
1a.2-(苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
1b.2-(4-甲基苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
1c.2-(烯丙基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
1d.2-(4-甲氧基苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
1e.2-(4-氟苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
1f.2-(3-氯苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
1g.2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
1h.2-(乙酸乙酯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
1i.2-(乙酸甲酯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
1j.2-(2-氟苯基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2a.2-(苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2b.2-(4-甲基苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2c.2-(烯丙基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2e.2-(4-氟苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2f.2-(3-氯苯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2g.2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2h.2-(乙酸乙酯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2i.2-(乙酸甲酯基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2j.2-(2-氟苯基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2k.2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物，其中優(yōu)選出具有高活性的化合物為
1g.2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2c.2-(烯丙基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2g.2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑
2k.2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑。
6.按照權(quán)利要求1至4之一所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的制備方法，其特征是硫醚類化合物和砜類化合物的制備工藝步驟和條件依次為
(1).2，4-二氯苯甲酸甲酯中間體的制備以2，4-二氯苯甲酸和無水甲醇為原料，在濃硫酸催化下回流反應(yīng)得到2，4-二氯苯甲酸甲酯；
(2).2，4-二氯苯甲酰肼中間體的制備以2，4-二氯苯甲酸甲酯溶于甲醇，然后緩慢加80％水合肼，回流反應(yīng)完全為止，冷卻后析出2，4-二氯苯甲酰肼；
(3).2-巰基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑中間體的制備
以上述2，4-二氯苯甲酰肼、KOH和二硫化碳為原料，乙醇為溶劑，回流反應(yīng)完全，脫乙醇后倒入水中，調(diào)PH＝5得到2-巰基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑；
(4).硫醚類衍生物的制備
以上述2-巰基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?yàn)樵希訅A性水溶解然后在硝酸銦的催化下與相應(yīng)的鹵代烴室溫反應(yīng)得到相應(yīng)的1a-1j各種硫醚化合物(除1g外)；
(5).砜類衍生物的制備
以相應(yīng)的硫醚類化合物為原料，溶解于冰醋酸中，在鎢酸鈉催化下，滴加冰醋酸溶解的雙氧水，在60℃下反應(yīng)完全為止，得到相應(yīng)的2a-2j砜類化合物(除2g外)。
7.按照權(quán)利要求1至4之一所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的制備方法，其特征是化合物2k 2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑的制備方法為
以2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑?yàn)榈孜铮f酸銨催化條件下雙氧水氧化硫醚得磺酸化合物；
8.按照權(quán)利要求1至4之一所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的制備方法，2g 2-(甲磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑的制備方法為以2-巰基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁為底物，采用硫酸二甲酯做甲基化試劑得到化合物1g，然后采用高錳酸鉀在冰乙酸中氧化1g得化合物2g 2-(甲基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的用途，其特征是用作抑制植物病害藥物。
10.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的用途，其特征是化合物1g 2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2c 2-(烯丙基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2g 2-(甲基磺酰基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2k 2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑主要用于防治小麥赤霉病菌、蘋果腐爛病菌、馬鈴薯晚疫病菌、油菜菌核病菌、黃瓜灰霉病菌、水稻紋枯病菌、稻瘟病菌或蘋果炭疽病菌病害。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的用途，其特征是用作抑制植物土傳病害如立枯病、枯黃萎病和根腐病的藥物。
12.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的用途，其特征是化合物1g 2-(甲基硫基)-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2c 2-(烯丙基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2g 2-(甲基磺?；?-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑，2k 2-磺酸-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑主要用于防治辣椒枯萎病菌或半夏立枯病菌的土傳病害。
13.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物的用途，其特征是用1a-1j和2a-2k化合物處理真菌、真菌棲息地或需防治真菌侵襲的材料、植物、區(qū)域、土壤、種子或空間。
全文摘要
本發(fā)明公開了2-取代基-5-(2，4-二氯苯基)-1，3，4-噁二唑類衍生物及其合成方法和應(yīng)用。涉及化工和農(nóng)藥領(lǐng)域，化合物由以下通式表示，通式中X為0或2，R如說明書中所定義。本發(fā)明以2，4-二氯苯甲酸為起始原料，合成了一些硫醚或砜類化合物。并進(jìn)行了生物活性篩選，篩選出的部分化合物對(duì)各種植物病害特別是土傳病害有較好的抑制活性，對(duì)各種植物病害特別是土傳病害有較好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C07D271/113GK101812034SQ20101016826
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者徐維明, 宋寶安, 楊松, 何江, 賀嗚, 胡德禹, 金林紅, 趙云, 王貞超, 柏松, 王建 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)