馮菊紅，龔 昕，榮 霞，巨修練

（武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院，綠色化工過(guò)程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074）

0 引 言

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，但植物病害可能會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失，而使用殺菌劑是防治植物病害、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)定豐產(chǎn)的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法.我國(guó)殺菌劑品種相對(duì)較少，苯并咪唑類、三唑類乃至代森類等一些傳統(tǒng)的品種仍占有較大的市場(chǎng)份額，而這些產(chǎn)品使用了多年，已出現(xiàn)嚴(yán)重的抗藥性，因此開(kāi)發(fā)具有不同作用機(jī)理、結(jié)構(gòu)新穎的殺菌劑是我國(guó)殺菌劑產(chǎn)業(yè)研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn).

近年來(lái)，胍類化合物的殺菌活性引起人們的重視［1］.胍類化合物含有的胍基是該類化合物的主要活性基團(tuán)，可以與生物體中的某些基團(tuán)或元素相互作用，破壞其正常的物質(zhì)和能量代謝［2］.具有殺菌活性的胍類化合物結(jié)構(gòu)多種多樣，如烷基胍－多果定是第一個(gè)胍類殺菌劑，它在防治商品作物真菌性病害中具有特別的經(jīng)濟(jì)意義；雙胍類殺菌劑Befran能很好的抑制某些對(duì)苯并咪唑類殺菌劑有抗性的病菌的生長(zhǎng)；一些雜環(huán)的胍類如嗎啉胍可用于防治黃瓜細(xì)菌性角斑病、霜霉病，西瓜炭疽病等.最近有文獻(xiàn)報(bào)道，在胍的結(jié)構(gòu)中引入硝基，形成穩(wěn)定的硝基胍后，再將硝基胍芳甲?；⒎家阴；蟮玫较趸翌愌苌?，這些衍生物對(duì)蘋果腐爛病菌和葡萄黑豆病菌有較強(qiáng)的抑制活性［3］.

為了系統(tǒng)研究硝基胍基團(tuán)上不同取代基對(duì)該類化合物殺菌活性的影響，本研究將文獻(xiàn)［2］中的芳甲酰基固定為苯甲?；谙趸一鶊F(tuán)上引入甲基、乙基等烷基取代基，或者將胍基中的兩個(gè)胺基與亞甲基形成五元環(huán)、六元環(huán)，合成了6個(gè)未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道的苯甲?；趸翌惢衔?，并采用平皿生長(zhǎng)速率法對(duì)合成的目標(biāo)化合物進(jìn)行了初步的殺菌活性測(cè)試.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

RY－1G 型 熔 點(diǎn) 儀；Varian Mercury－VX 300型核磁共振儀（CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo)）；TRACEMS 2000型質(zhì)譜儀.

所有試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純或者化學(xué)純.反應(yīng)過(guò)程采用的TLC薄層硅膠板和柱層析所用的硅膠，由青島海洋硅膠干燥劑廠生產(chǎn).

1.2 化合物合成

1.2.1 中間體1的合成路徑 具體方法如下：

1a，參照文獻(xiàn)［4］，白色粉末固體，m.p.159～162℃ （文獻(xiàn)值：156～157℃）。

1b，參照文獻(xiàn)［5］，白色粉末固體，m.p.151～154℃ （文獻(xiàn)值：146～149℃）。

1c，參照文獻(xiàn)［6］，白色粉末固體，m.p.102～103℃ （文獻(xiàn)值：99～100℃）。

1d，參照文獻(xiàn)［7］，白色粉末固體，m.p.159～163℃ （文獻(xiàn)值：158～160℃）。

1e，參照文獻(xiàn)［8］，白色針狀晶體，m.p.221～223℃ （文獻(xiàn)值：219～220℃）。

圖1 中間體硝基胍1a－1f的合成路徑Fig.1 The synthetic routes of intermediates 1a－1f

圖2 目標(biāo)化合物2a～2f的合成路徑Fig.2 The synthetic routes of target compounds 2a～2f

1f，參照文獻(xiàn)［9］，黃色粉末固體，m.p.245～247℃ （文獻(xiàn)值：251～252℃）.

1.2.2 目標(biāo)化合物1－甲基－1－苯甲?；?－硝基胍2a的合成 在100mL三口燒瓶中加入0.35g（3mmol）中間體1a，30mL二氯甲烷.冰鹽浴下攪拌，控制溫度0℃以下，加入0.6mL三乙胺，然后小心加入0.4mL苯甲酰氯，反應(yīng)0.5h.反應(yīng)完畢，過(guò)濾，濾液加15mL蒸餾水萃取，再用25mL二氯甲烷萃取兩次，有機(jī)層減壓旋蒸除去溶劑，過(guò)濾，濾液減壓旋蒸除去溶劑得粗品，將粗品柱層析［洗脫劑V（石油醚）∶V（乙酸乙酯）＝2∶1］得白色粉末固體0.48g，收率50.1%，m.p.157～159℃，1H NMR（CDCl3，400MHz）δ∶13.102（s，1H，NH），9.632（s，1H，NHNO2），7.542～7.937（m，5H，ArH），3.097（d，J＝4.8Hz，3H，CH3）；MS（ESI）∶Calcd for C9H11N4O3（M＋H）＋∶223.083 1，found 223.085 0.

同樣的方法合成目標(biāo)化合物2b－2f.

目標(biāo)化合物1－乙基－1－苯甲酰基－3－硝基胍2b：黃色針狀固體0.56g，收率56%，m.p.75～78℃，1H NMR（CDCl3，400MHz）δ∶13.137（s，1H，NH），9.628（s，1H，NHNO2），7.541～7.935（m，5H，ArH），3.559（q，J＝6.0Hz，2H，CH2），1.319（t，J＝7.2Hz，3H，CH3）；MS（ESI）∶Calcd for C10H13N4O3（M＋H）＋∶237.098 8，found 237.100 2.

目標(biāo)化合物1－丙基－1－苯甲?；?－硝基胍2c：白色針狀固體0.63g，收率60.8%，m.p.50～53℃，1H NMR（CDCl3，400MHz）δ∶13.157（s，1H，NH），9.694（s，1H，NHNO2），7.545～ 7.942（m，5H，ArH），3.487（t，J＝6.8Hz，2H，CH2CH2CH3），1.718（m，2H，CH2CH2CH3），1.023（t，J ＝7.2Hz，3H，CH2CH2CH3）；MS（ESI）∶Calcd for C11H15N4O3（M ＋ H）＋∶251.114 4，found 251.123 0.

目標(biāo)化合物1－異丙基－1－苯甲酰基－3－硝基胍2d：淡黃色針狀固體0.76g，收率73%，m.p.103～105℃，1H NMR（CDCl3，400MHz）δ∶13.163（s，1H，NH），9.573（s，1H，NHNO2），7.541～7.933（m，5H，ArH），4.341（m，1H，CH），1.321（d，6H，J＝6.4 Hz，CH3）；MS（ESI）∶ Calcd for C11H15N4O3（M＋H）＋∶251.114 4，found 251.120 5.

目標(biāo)化合物1－苯甲?；璑－硝基咪唑烷－2－亞胺2e：得黃色粉末狀固體0.58g，收率58.4%，m.p.194～196℃，1H NMR（CDCl3，400MHz）δ∶7.041～ 7.594（m，5H，ArH），4.027（t，J ＝0.8 Hz，2H，CH2CH2NH），3.724（t，J＝0.8Hz，2H，CH2CH2NH）；MS（ESI）∶Calcd for C10H11N4O3（M＋H）＋∶235.0831，found 235.092 2.

目標(biāo)化合物1－苯甲酰基－N－硝基－1，4，5，6－四氫吡啶－2－胺2f：淡黃色針狀固體0.36g，收率35%，m.p.128～130 ℃，1H NMR（CDCl3，400 MHz），δ∶9.902（s，1H，NHNO2），7.394～7.602（m，5H，ArH），3.921（t，J ＝6.4Hz，2H，NCH2CH2CH2N），3.669（t，J＝6.4Hz，2H，NCH2CH2CH2N），2.268（t，J ＝6Hz，2H，NCH2CH2CH2N）；MS（ESI）∶ Calcd for C11H13N4O3（M＋H）＋∶249.098 8，found 249.101 0.

2 生物活性測(cè)試

2.1 供試菌種

草坪褐斑病菌（Rhizoctomia solani AG－1－IB融合群），由武漢工程大學(xué)韓新才教授提供.

2.2 測(cè)試方法

參照文獻(xiàn)方法［10］測(cè)試抑菌活性.在150mL三角瓶中加入PDA培養(yǎng)基60mL，滅菌備用.用滅菌水配成質(zhì)量濃度為200μg·mL－1的待測(cè)樣品，加入培養(yǎng)基中，充分搖勻后倒入直徑為9cm的滅菌的培養(yǎng)皿中，每組三個(gè)重復(fù)，以等量的溶劑為空白對(duì)照.以打孔器（內(nèi)徑5mm）將生長(zhǎng)正常的草坪褐斑菌打孔制成若干菌餅.用接種針將菌餅放于各培養(yǎng)皿中，置于28℃無(wú)菌恒溫箱內(nèi)培養(yǎng).待空白對(duì)照接近長(zhǎng)滿培養(yǎng)皿時(shí)，根據(jù)十字交叉法用游標(biāo)卡尺測(cè)量培養(yǎng)皿內(nèi)菌落直徑，每個(gè)處理重復(fù)三次，取其平均值作為處理菌落直徑，計(jì)算抑菌率.

3 結(jié)果與討論

初步測(cè)試了目標(biāo)化合物2a～2f在200μg·mL－1的質(zhì)量濃度下對(duì)草坪褐斑菌的抑制活性，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1.結(jié)果表明所有的目標(biāo)化合物對(duì)草坪褐斑菌都有一定的抑制活性，當(dāng)硝基胍基團(tuán)上引入乙基和丙基時(shí)，化合物2b和2c的抑菌活性強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照品惡霉靈.而當(dāng)硝基胍與亞甲基形成環(huán)狀后（化合物2e和2f），抑菌活性較弱.對(duì)該系列化合物進(jìn)一步的構(gòu)效關(guān)系研究還在進(jìn)行中.

表1 化合物2a～2f在200μg·mL－1下對(duì)草坪褐斑病菌的抑菌率Table 1 Fungicidal activity of compounds 2a－2f at concentration of 200μg·mL－1

4 結(jié) 語(yǔ)

本研究以不同結(jié)構(gòu)的硝基胍與苯甲酰氯為原料，通過(guò)?；磻?yīng)合成了6個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的苯甲酰基硝基胍衍生物，并采用平皿生長(zhǎng)速率法初步研究了不同取代基對(duì)苯甲?；趸一衔餁⒕钚缘挠绊懀Y(jié)果表明當(dāng)硝基胍結(jié)構(gòu)中引入烷基時(shí)，衍生物的殺菌活性較好；其中引入乙基和丙基時(shí)，化合物2b和2c的殺菌活性強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照惡霉靈.而當(dāng)硝基胍與亞甲基成環(huán)后，活性明顯下降.此結(jié)果為進(jìn)一步研究該類硝基胍化合物的構(gòu)效關(guān)系奠定了基礎(chǔ).

［1］韋鵬，郭睿，孫江，等.4－甲基胍基丁酸的合成研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（23）：12550－12551.WEI Peng，GUO Rui，SUN Jiang，et al.Study on synthesis of 4－（methylamino）butanoic acid ［J］.Journal of Anhui Agricultural Sciences，2010，38（23）：12550－12551.（in Chinese）

［2］Schneider S E，Bishop P A，Salazar M A，et al，Solid phase synthesis of oligomeric guanidineiums ［J］.Tetrahedron，1998，54（50）：15063－15086.

［3］孫秋，趙浩宇，侯太平.新型2－硝基亞氨基咪唑烷和2－氰基亞氨基－1，3－噻唑烷衍生物的合成及其抗真菌活性 ［J］.合成化學(xué)，2012，20（3）：286－290.SUN Qiu，ZHAO Hao－yu，HOU Tai－ping.Synthesis and activities of novel 2－nitroiminoimidazolidine and 2－cyaniminothiazolidine derivatives ［J］.Chinese Journal of Synthetic Chemistry，2012，20（3）：286－290.（in Chinese）

［4］楊浩，吳公信，張振明，等.3－甲基－4－硝基亞胺基全氫化－1，3，5－噁二嗪的合成 ［J］.農(nóng)藥，2006，45 （1）：24－25.YANG Hao，WU Gong－xin，ZHANG Zhen－ming，et al.Synthesis of 3－methyl－4－nitroiminoperhydro－1，3，5－oxadiazine［J］.Chinese Journal of Pesticides，2006，45（1）：24－25.（in Chinese）

［5］Vasiliev A D，Astachov A M，Molokeev M S，et al.1－Ethyl－2－nitro－guanidine［J］.Acta Crystallographica，Section E：Structure Reports Online，2003，59（2）：193－194.

［6］Gagnon P E，Boivin J L，Zauhar J.Syntheses of substituted guanidines ［J］.Canadian Journal of Chemistry，1958，36：1346－1340.

［7］郭瑾燁，黃艷，曹玲華.硝基胍基化試劑的制備及其應(yīng)用 ［J］.新疆大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1999，26（2）：207－211.GUO Jin－ye， HUANG Yan，CAO Ling－h(huán)ua.Preparation and application of guanidinylation reagents［J］.Journal of Xinjiang University：Natural Science Edition，1999，26（2）：207－211.（in Chinese）

［8］徐保明.合成咪唑胺的新工藝 ［J］.浙江化工，1999，30（4）：39－40.XU Bao－ming.The new technology of synthesis of imidazole amine ［J］.Zhejiang Chemical Industry，1999，30（4）：39－40.（in Chinese）

［9］Hafner L S，Robert E.Preparation of 2－imino－and 2－nitritnino－1，3－diazacycloalkanes ［J］.Notes，1959，24：1157－1159.

［10］韓新才，張林，彭華松，等.幾種藥劑對(duì)草坪褐斑病菌的毒力測(cè)定 ［J］.武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31（7）：13－15.HAN Xin－cai，ZHANG Lin，PENG Hua－song，et al.Toxicity response of different fungicides to Rhizoctomia solani AG－1－IB ［J］.Journal of Wuhan Institute of Technology，2009，31（7）：13－15.（in Chinese）