張興甲, 魏志敏, 王宇佳, 楊龍港, 袁含笑,馮俊濤, 高艷清, 雷 鵬, 馬志卿

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院，陜西 楊凌 712100; 陜西省生物農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心，陜西 楊凌 712100)

吡唑是一類含氮五元雜環(huán)化合物，具有廣泛的殺蟲[1-2]、殺菌[3-4]和除草[5]活性。吡唑環(huán)上有4 個(gè)取代位點(diǎn)，分別可形成吡唑-1-基、吡唑-3-基、吡唑-4-基和吡唑-5-基共4 類化合物。其中，吡唑-4-甲酰類化合物主要表現(xiàn)出良好的殺菌活性，是農(nóng)用殺菌劑研發(fā)的熱點(diǎn)結(jié)構(gòu)，相關(guān)商品化品種有氟苯吡菌胺 (fluxapyroxad)、苯并烯氟菌唑 (benzovindiflupyr)和氟唑菌酰羥胺 (pydiflumetofen) 等[6](圖式1)。

圖式 1 氟苯吡菌胺、苯并烯氟菌唑和氟唑菌酰羥胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Scheme 1 Structural formula of fluxapyroxad, benzovindiflupyr and pydiflumetofen

肟類化合物 (肟醚和肟酯) 具有優(yōu)良的生物活性[7-9]，是農(nóng)用殺菌劑中常見結(jié)構(gòu)之一，如肟菌酯(trifloxystrobin)、烯肟菌胺 (fenaminstrobin) 和醚菌酯 (kresoxim-methyl) 等均含有肟結(jié)構(gòu)。本研究組前期報(bào)道了系列具有較好抑菌活性的吡唑-5-羧酸肟酯衍生物，其中，化合物L(fēng)1 (圖式2) 對(duì)番茄灰霉病菌Botrytis cinerea的EC50值為7.04 μg/mL，優(yōu)于商品化對(duì)照藥劑肟菌酯 (19.79 μg/mL)[10]。為了發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單并具有高抑菌活性的農(nóng)藥新分子，本研究以L1 為先導(dǎo)化合物，探討吡唑環(huán)不同位置取代對(duì)抑菌活性的影響，設(shè)計(jì)合成了18 個(gè)未見文獻(xiàn)報(bào)道的吡唑-4-羧酸肟酯衍生物 (圖式2 和圖式3)，并測定了其對(duì)4 種植物病原菌的抑菌活性。

圖式 2 目標(biāo)化合物的設(shè)計(jì)思路Scheme 2 Design strategy of the target compounds

圖式 3 目標(biāo)化合物的合成路線Scheme 3 Synthetic routes of the target compounds

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Bruker AVANCE III 500 MHz 或 400 MHz 核磁共振儀 (以CDCl3為溶劑，TMS 為內(nèi)標(biāo))；AB SCIEX 高分辨質(zhì)譜儀；Bruker D8 Venture X 射線單晶衍射儀；X-6 型數(shù)字熔點(diǎn)儀 (北京泰克儀器有限公司)；柱層析硅膠 (200～300 目) 和薄層層析硅膠板 (GF254型) 均購自青島海洋化工廠；先導(dǎo)化合物L(fēng)1(本課題組自制[10])；對(duì)照藥劑97%肟菌酯原藥(上海畢得醫(yī)藥科技股份有限公司)；其余所用試劑均為市售分析純或化學(xué)純，除特別注明外，所用溶劑未經(jīng)無水處理。

1.2 化合物的合成

1.2.1 化合物取代苯甲醛肟 (3) 的合成 參考文獻(xiàn)方法[11]進(jìn)行。在100 mL 單口瓶中，加入3.28 g 無水醋酸鈉 (40 mmol)、2.08 g 鹽酸羥胺 (30 mmol)和40 mL 80%的乙醇水溶液，室溫下攪拌30 min后，加入取代苯甲醛 (20 mmol)，加熱回流1 h，薄層色譜 (TLC，V(石油醚) :V(乙酸乙酯) = 5 : 1)監(jiān)測至反應(yīng)終點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后加入50 mL 二氯甲烷溶解，用50 mL 水洗滌3 次，有機(jī)相濃縮，柱層析純化 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯) =15 : 1)，干燥后得化合物3。

1.2.2 化合物3-二氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酸 (8)的合成 參考文獻(xiàn)[12]的方法合成。

1.2.3 目標(biāo)化合物9 的合成 參考文獻(xiàn)方法[13]進(jìn)行。在50 mL 單口瓶中，加入化合物8 (0.97 g，5.5 mmol)、二環(huán)己基碳二亞胺 (DCC) (1.13 g，5.5 mmol)、取代苯甲醛肟 (3，5.0 mmol) 和20 mL二氯甲烷，室溫下攪拌過夜。反應(yīng)完成后，經(jīng)柱層析 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯) = 4 : 1)純化，干燥后即得目標(biāo)化合物9。

化合物9 的結(jié)構(gòu)均經(jīng)1H NMR、13C NMR 和HRMS 確證，相關(guān)數(shù)據(jù)如下。

(E)-2-甲基苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9a)：白色固體，收率 73%，m.p. 114.3～115.4 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.71 (s, 1H), 8.03 (s, 1H), 7.87(d,J= 7.6 Hz, 1H), 7.37 (dd,J= 7.4, 6.6 Hz, 1H), 7.28 – 7.03(m, 3H), 4.00 (s, 3H), 2.51 (s, 3H).13C NMR (125 MHz,CDCl3),δ: 159.22, 155.86, 146.67 (t,2J= 25.3 Hz), 138.29,135.19, 131.53, 131.08, 128.53, 128.33, 126.39, 111.07, 109.33(t,1J= 237.1 Hz), 39.79, 19.98. HRMS：C14H13F2N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值316.0868，測試值316.0863.

(E)-3-甲基苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9b)：白色固體，收率 95%，m.p. 114.6～115.7 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.42 (s, 1H), 8.03 (s, 1H), 7.65(s, 1H), 7.52 (d,J= 7.1 Hz, 1H), 7.35 – 7.30 (m, 2H), 7.12 (t,2JFH= 53.8 Hz, 1H), 4.00 (s, 3H), 2.39 (s, 3H).13C NMR(125 MHz, CDCl3),δ: 159.21, 156.93, 146.57 (t,2J= 25.1 Hz),138.83, 135.31, 132.74, 129.85, 128.80, 128.64, 126.03,111.04, 109.36 (t,1J= 237.1 Hz), 39.79, 21.18. HRMS：C14H13F2N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值316.0868，測試值316.0875.

(E)-4-甲基苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9c)：白色固體，收率 47%，m.p. 136.0～137.1 ℃.1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 8.43 (s, 1H), 8.03 (s, 1H), 7.67(d,J= 8.1 Hz, 2H), 7.25 (d,J= 7.6 Hz, 2H), 7.13 (t,2JFH=53.8 Hz, 1H), 4.01 (s, 3H), 2.41 (s, 3H).13C NMR (100 MHz,CDCl3),δ: 159.28, 156.77, 146.51 (t,2J= 25.0 Hz), 142.53,135.29, 129.68, 128.46, 127.07, 111.03, 109.33 (t,1J= 237.1 Hz), 39.83, 21.65. HRMS：C14H13F2N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值316.0868，測試值316.0877.

(E)-2-溴苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9d)：白色固體，收率 63%，m.p. 131.1～132.4 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.86 (s, 1H), 8.11 (dd,J= 7.6,1.7 Hz, 1H), 8.05 (s, 1H), 7.62 (dd,J= 7.8, 1.1 Hz, 1H), 7.40 –7.33 (m, 2H), 7.14 (t,2JFH= 53.8 Hz, 1H), 4.01 (s, 3H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 159.01, 155.98, 146.87 (t,2J=25.1 Hz), 135.25, 133.33, 133.03, 129.54, 128.87, 127.91,125.00, 110.66, 109.25 (t,1J= 237.1 Hz), 39.86. HRMS：C13H10BrF2N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值379.9817，測試值379.9816.

(E)-3-溴苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9e)：白色固體，收率 88%，m.p. 139.6～141.9 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.41 (s, 1H), 8.04 (s, 1H), 7.97(s, 1H), 7.69 (d,J= 7.6 Hz, 1H), 7.62 (d,J= 8.0 Hz, 1H), 7.33(t,J= 7.9 Hz, 1H), 7.09 (t,2JFH= 53.8 Hz, 1H), 4.01 (s, 3H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 155.32, 146.60 (t,2J=25.7 Hz), 135.51, 134.81, 132.00, 131.07, 130.46, 127.14,123.14, 110.73, 109.28 (t,1J= 236.9 Hz), 39.84. HRMS：C13H10BrF2N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值379.9817，測試值379.9802.

(E)-4-溴苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9f)：白色固體，收率 45%，m.p. 158.2～159.3 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.42 (s, 1H), 8.03 (s, 1H), 7.66(d,J= 8.5 Hz, 2H), 7.60 (d,J= 8.5 Hz, 2H), 7.09 (t,2JFH=53.8 Hz, 1H), 4.01 (s, 3H).13C NMR (100 MHz, CDCl3),δ:161.71, 155.68, 153.92, 146.58 (t,2J= 25.3 Hz), 135.49,132.30, 130.97, 129.80, 116.36, 110.18 (t,1J= 236.5 Hz),39.86. HRMS：C13H10BrF2N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值379.9817，測試值379.9816.

(E)-2-氯苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9g)：白色固體，收率 91%，m.p. 137.1～138.0 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.89 (s, 1H), 8.12 (d,J= 7.5 Hz, 1H), 8.05 (s, 1H), 7.43 – 7.42 (m, 2H), 7.35 – 7.32 (m,1H), 7.14 (t,2JFH= 53.8 Hz, 1H), 4.01 (s, 3H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 158.99, 153.67, 146.81 (t,2J= 25.6 Hz),135.25, 135.13, 132.81, 130.03, 128.45, 127.93, 127.29, 110.64,109.26 (t,1J= 237.1 Hz), 39.81. HRMS：C13H10ClF2N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值336.0322，測試值336.0329.

(E)-3-氯苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9h)：白色固體，收率 52%，m.p. 128.1～129.1 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.41 (s, 1H), 8.03 (s, 1H), 7.81(s, 1H), 7.64 (d,J= 7.6 Hz, 1H), 7.47 (d,J= 7.4 Hz, 1H), 7.39(t,J= 7.8 Hz, 1H), 7.09 (t,2JFH= 53.8 Hz, 1H), 4.00 (s, 3H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 158.93, 155.41, 146.59 (t,2J=25.1 Hz), 135.46, 135.16, 131.85, 131.75, 130.22, 128.11,126.69, 110.70, 109.39 (t,1J= 237.1 Hz), 39.83. HRMS：C13H10ClF2N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值336.0322，測試值336.0324.

(E)-4-氯苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9i)：白色固體，收率 52%，m.p. 163.2～164.3 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.43 (s, 1H), 8.03 (s, 1H), 7.73(d,J= 8.5 Hz, 2H), 7.43 (d,J= 8.5 Hz, 2H), 7.09 (t,2JFH=53.8 Hz, 1H), 4.00 (s, 3H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ:159.01, 155.56, 146.55 (t,2J= 25.3 Hz), 138.08, 135.44,129.65, 129.34, 128.49, 110.83, 109.40 (t,1J= 237.1 Hz), 39.82.HRMS：C13H10ClF2N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值336.0322，測試值336.0325.

(E)-3-氟苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9j)：白色固體，收率 82%，m.p. 189.6～190.4 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.74 (s, 1H), 8.08 (t,J= 6.9 Hz, 1H), 8.04 (s, 1H), 7.49 (dd,J= 13.6, 6.2 Hz, 1H), 7.25 –7.02 (m, 3H), 4.01 (s, 3H).13C NMR (100 MHz, CDCl3),δ:162.87 (d,1J= 247.8 Hz), 158.95, 155.60, 146.56 (t,2J= 25.6 Hz), 135.47, 132.06 (d,3J= 7.8 Hz), 130.61 (d,3J= 8.1 Hz),124.60 (d,4J= 3.1 Hz), 118.95 (d,2J= 21.4 Hz), 114.76 (d,2J=23.1 Hz), 110.72, 109.36 (t,1J= 237.1 Hz), 39.86. HRMS：C13H10F3N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值320.0617，測試值320.0632.

(E)-4-氟苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9k)：白色固體，收率 96%，m.p. 143.5～144.9 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.44 (s, 1H), 8.03 (s, 1H), 7.79(dd,J= 8.6, 5.4 Hz, 2H), 7.14 (t,J= 8.6 Hz, 2H), 7.10 (t,2JFH= 53.8 Hz, 1H), 4.01 (s, 3H).13C NMR (125 MHz,CDCl3),δ: 164.94 (d,1J= 253.4 Hz), 159.09, 155.55, 146.54(t,2J= 25.6 Hz), 135.40, 130.58 (d,3J= 8.9 Hz), 126.26,116.28 (d,2J= 22.2 Hz), 110.92, 109.40 (t,1J= 236.9 Hz),39.80. HRMS：C13H10F3N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值320.0617，測試值320.0621.

(E)-4-叔丁基苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9l)：白色固體，收率 77%，m.p. 126.3～127.8 ℃.1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 8.43 (s, 1H), 8.03 (s, 1H), 7.71(d,J= 8.4 Hz, 2H), 7.46 (d,J= 8.4 Hz, 2H), 7.14 (t,2JFH=53.8 Hz, 1H), 4.00 (s, 3H), 1.34 (s, 9H).13C NMR (100 MHz,CDCl3),δ: 159.28, 156.68, 155.60, 146.53 (t,2J= 25.1 Hz),135.28, 128.34, 127.03, 125.94, 111.03, 109.32 (t,1J= 237.0 Hz),39.83, 35.08, 31.11. HRMS：C17H19F2N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值358.1338，測試值358.1343.

(E)-4-甲氧基苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9m)：白色固體，收率 47%，m.p. 133.6～134.7 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.40 (s, 1H), 8.04 (s, 1H),7.72 – 7.68 (m, 1H), 7.51 – 7.48 (m, 1H), 7.28 – 7.23 (m, 2H),7.08 (t,2JFH= 53.8 Hz, 1H), 5.30 (s, 3H), 4.01 (s, 3H).13C NMR (100 MHz, CDCl3),δ: 162.56, 159.36, 156.35, 146.46 (t,2J= 25.0 Hz), 135.27, 130.24, 122.30, 114.42, 111.12, 109.33(t,1J= 237.1 Hz), 55.43, 39.83. HRMS：C14H13F2N3NaO3[M + Na]+，計(jì)算值332.0817，測試值332.0820.

(E)-4-三氟甲氧基苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9n)：白色固體，收率 54%，m.p. 110.8～111.8 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.46 (s, 1H), 8.03 (s,1H), 7.83 (d,J= 8.7 Hz, 2H), 7.29 (d,J= 8.3 Hz, 2H), 7.10 (t,2JFH= 53.8 Hz, 1H), 4.00 (s, 3H).13C NMR (125 MHz,CDCl3),δ: 159.02, 155.25, 151.68, 146.57 (t,2J= 25.6 Hz),135.47, 130.11, 128.53, 121.37, 121.11, 110.75, 109.41 (t,1J=237.0 Hz), 39.83. HRMS：C14H10F5N3NaO3[M + Na]+，計(jì)算值386.0535，測試值386.0533.

(E)-4-三氟甲基苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9o)：白色固體，收率 55%，m.p. 142.7～143.2 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.51 (s, 1H), 8.05 (s, 1H), 7.91(d,J= 8.1 Hz, 2H), 7.72 (d,J= 8.2 Hz, 2H), 7.09 (t,2JFH=53.8 Hz, 1H), 4.01 (s, 3H).13C NMR (100 MHz, CDCl3),δ:158.88, 155.26, 146.56 (t,2J= 25.6 Hz), 135.55, 133.36 (t,3J=16.4 Hz), 128.71, 125.93 (q,4J= 3.7 Hz), 123.61 (q,1J=272.5 Hz), 110.53, 109.39 (t,1J= 237.1 Hz), 39.88. HRMS：C14H10F5N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值370.0585，測試值370.0595.

(E)-2,4-二氟苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9p)：白色固體，收率 78%，m.p. 106.7～107.3 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.67 (s, 1H), 8.10 (dd,J=14.9, 8.3 Hz, 1H), 8.03 (s, 1H), 7.21 – 6.96 (m, 2H), 6.92 –6.88 (m, 1H), 4.01 (s, 3H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ:158.60, 153.87, 146.60 (t,2J= 25.8 Hz), 135.77, 132.69 (d,2J= 33.8 Hz), 132.34, 128.23, 125.08, 123.89, 121.72, 110.23,109.49 (t,1J= 237.1 Hz), 39.86. HRMS：C13H9F4N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值338.0523，測試值338.0524.

(E)-3,5-二 (三氟甲基) 苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9q)：白色固體，收率 89%，m.p.128.7～129.7 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.57 (s, 1H),8.25 (s, 2H), 8.07 (s, 1H), 8.00 (s, 1H), 7.05 (t,2JFH= 53.8 Hz,1H), 4.02 (s, 3H).13C NMR (100 MHz, CDCl3),δ: 158.62,153.87, 146.58 (t,2J= 26.0 Hz), 135.77, 132.64 (q,2J=34.1 Hz), 132.28, 128.23 (d,4J= 2.9 Hz), 125.08 (dt,J= 7.2,3.6 Hz), 122.78 (d,1J= 272.9 Hz), 110.17, 109.46 (t,1J=237.1 Hz), 39.88. HRMS：C15H9F8N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值438.0459，測試值438.0453.

(E)-2-氯-6-氟苯甲醛-O-(3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羰基) 肟 (9r)：白色固體，收率 88%，m.p. 152.5～153.4 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.77 (s, 1H), 8.06 (s, 1H), 7.42 –6.37 (m, 1H), 7.30 (d,J= 8.1 Hz, 1H), 7.21 – 6.99 (m, 2H),4.02 (s, 3H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 159.00, 155.24,151.67, 146.55 (t,2J= 25.5 Hz), 135.45, 130.09, 128.51,121.35, 121.09, 119.30, 110.72, 109.40 (t,1J= 237.0 Hz),39.82. HRMS：C13H9ClF3N3NaO2[M + Na]+，計(jì)算值354.0228，測試值354.0228.

為進(jìn)一步確定目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)，選取9g 對(duì)其進(jìn)行X 射線單晶衍射分析。將9g 溶解于乙酸乙酯中，配制成適當(dāng)濃度的藥液，靜置。待緩慢揮發(fā)溶劑后析出無色、透明、符合單晶衍射要求的晶體，用于X 射線衍射分析。

1.3 抑菌活性測試

采用菌絲生長速率法[14]測定目標(biāo)化合物對(duì)4種植物病原菌的抑制活性。供試菌種分別為番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum、蘋果樹腐爛病菌Valsa mali和小麥全蝕病菌Gaeumannomyces gramini，由西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省生物農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心提供。試驗(yàn)藥劑為目標(biāo)化合物9a～9r、先導(dǎo)化合物L(fēng)1 和肟類商品化對(duì)照藥劑肟菌酯。

選取50 μg/mL 下抑制率大于80%的化合物測定其EC50值。依據(jù)上述方法，分別測試化合物質(zhì)量濃度在25、12.5、6.25、3.13、1.56 和0.78 μg/mL時(shí)的抑制率，然后計(jì)算EC50值和95% 置信限。

2 結(jié)果與討論

2.1 目標(biāo)化合物的合成

根據(jù)逆合成分析，目標(biāo)化合物可由取代苯甲醛肟 (3) 和3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸 (8)反應(yīng)得到。首先，取代苯甲醛 (1) 與鹽酸羥胺 (2)經(jīng)縮合反應(yīng)制備得到中間體3。再以4,4-二氟乙酰乙酸乙酯 (4) 和原甲酸三乙酯 (5) 為原料，在乙酸酐作用下生成2-乙氧亞甲基-4,4-二氟乙酰乙酸乙酯 (6)；然后6 與甲基肼反應(yīng)，生成化合物3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸乙酯 (7)；再經(jīng)水解、酸化生成中間體8。最后，中間體8 與3 反應(yīng)生成目標(biāo)化合物9。

根據(jù)前文[10]的結(jié)果，制備的取代苯甲醛肟的構(gòu)型為E式，推測本文制備的相應(yīng)肟酯的構(gòu)型也為E式。選擇化合物9g 進(jìn)行單晶培養(yǎng)，并對(duì)其進(jìn)行X 射線單晶衍射分析，結(jié)果證明其構(gòu)型為E式，與推測結(jié)果一致。晶體結(jié)構(gòu)見圖1。相關(guān)晶體學(xué)數(shù)據(jù)保存在劍橋晶體學(xué)數(shù)據(jù)中心，保存號(hào)為CCDC 2086669.

圖1 化合物9g 的晶體結(jié)構(gòu)圖Fig. 1 Crystal structure of compound 9g

2.2 化合物的波譜分析

以高活性化合物9d (圖式4) 為例，對(duì)其1H NMR與13C NMR 譜圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

圖式 4 化合物9d 的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Scheme 4 Structural formula of compound 9d

在1H NMR 中，亞胺碳上1 個(gè)質(zhì)子的吸收峰化學(xué)位移值在8.86 處；吡唑環(huán)上1 個(gè)質(zhì)子的吸收峰為8.05 處的單峰；苯環(huán)上4 個(gè)質(zhì)子的吸收峰分別在8.11 和7.62 處的dd 峰和7.40～7.33 處的多重峰；7.14 處的三重峰為二氟甲基處的質(zhì)子，因受氟原子的影響，裂分為三重峰，偶合常數(shù)2JFH=53.8 Hz；化學(xué)位移值在4.01 處的單峰為吡唑環(huán)上甲基質(zhì)子的吸收峰。在13C NMR 中，化學(xué)位移值為159.01 處的吸收峰為羰基碳的信號(hào)峰；化學(xué)位移值為155.98 處的吸收峰為亞胺碳的信號(hào)峰；吡唑環(huán)上與二氟甲基相連的碳吸收峰在146.87，因其受氟原子的影響，裂分為三重峰，偶合常數(shù)2JFC= 25.1 Hz；吡唑環(huán)上無取代基的碳吸收峰在135.25；吡唑環(huán)上與羰基相連的碳吸收峰在110.66；二氟甲基碳的吸收峰在109.25，因受氟原子的影響，裂分為三重峰，1JFC= 237.1 Hz；化學(xué)位移值在39.86 處的峰為吡唑環(huán)上甲基碳的吸收峰。

2.3 抑菌活性

抑菌活性測定結(jié)果(表1)表明，目標(biāo)化合物對(duì)番茄灰霉病菌、蘋果樹腐爛病菌和小麥全蝕病菌均表現(xiàn)出一定的抑制作用。其中，化合物9m既保留了先導(dǎo)化合物L(fēng)1 對(duì)番茄灰霉病菌的高活性，同時(shí)活性優(yōu)于肟菌酯；與L1 相比，化合物9d 和9g 對(duì)蘋果樹腐爛病菌以及化合物9r 對(duì)小麥全蝕病菌的活性有了顯著提高，表現(xiàn)出與肟菌酯類似或更優(yōu)的抑菌活性，表明吡唑-4-羧酸肟酯衍生物的抑菌活性優(yōu)于此類吡唑-5-羧酸肟酯衍生物。

表1 目標(biāo)化合物9a～9r 在50 μg/mL 下的離體抑菌活性Table 1 Antifungal activities in vitro of target compounds 9a-9r at a concentration of 50 μg/mL

初步構(gòu)效關(guān)系分析表明，當(dāng)取代基R 為吸電子基時(shí)，取代位置對(duì)化合物的活性有較大影響，鄰位取代化合物的活性要優(yōu)于間位和對(duì)位取代的活性 (9d>9e 和9f, 9g>9h 和9i)；大取代基團(tuán)對(duì)化合物的高活性是不利的 (9l < 9c)；當(dāng)取代基含氧原子時(shí)，其活性要優(yōu)于對(duì)應(yīng)的不含氧基團(tuán) (9m>9c,9n>9o)；雙取代的活性優(yōu)于單取代的活性 (9p>9j和9k, 9q>9o)。

選取在50 μg/mL 下抑制率大于80%的化合物以及先導(dǎo)化合物L(fēng)1 和對(duì)照藥劑肟菌酯進(jìn)行了EC50值的測試，結(jié)果見表2。對(duì)于番茄灰霉病菌，化合物9m 的EC50值為7.41 μg/mL，與L1 (10.8 μg/mL)和肟菌酯 (17.0 μg/mL) 表現(xiàn)出相似或略優(yōu)的活性；對(duì)于蘋果樹腐爛病菌，化合物9d 和9g 表現(xiàn)出優(yōu)異的活性，EC50值分別為0.89 μg/mL 和5.65 μg/mL，顯著優(yōu)于L1 (13.6 μg/mL)；對(duì)于小麥全蝕病菌，9r 的EC50值為3.34 μg/mL，與L1(6.07 μg/mL) 和肟菌酯 (7.48 μg/mL) 的活性相似。

表2 部分目標(biāo)化合物對(duì)3 種病原菌的EC50 值Table 2 EC50 values of some target compounds against three pathogenic fungi

3 結(jié)論

本文以課題組前期發(fā)現(xiàn)的高活性化合物L(fēng)1(E-2-氯-6-氟苯甲醛-O-(1-甲基-3-苯基-1H-吡唑-5-羰基)肟)為先導(dǎo)，設(shè)計(jì)合成了18 個(gè)未見文獻(xiàn)報(bào)道的新型3-二氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酸肟酯衍生物，并對(duì)其抑菌活性及構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了研究。抑菌活性結(jié)果表明，目標(biāo)化合物對(duì)番茄灰霉病菌、蘋果樹腐爛病菌和小麥全蝕病菌均表現(xiàn)出一定的抑菌活性?；衔?m 保留了L1 對(duì)番茄灰霉病菌的高活性。此外，化合物9d 對(duì)蘋果樹腐爛病菌以及9r 對(duì)小麥全蝕病菌的活性在L1 的基礎(chǔ)上有了顯著提高，與商品化對(duì)照藥劑肟菌酯相比也表現(xiàn)出類似或更優(yōu)的活性。本文結(jié)果表明，吡唑-4-羧酸肟酯與此類吡唑-5-羧酸肟酯衍生物相比，表現(xiàn)出更好的抑菌活性。化合物9m、9d 和9r 具有活性較高、結(jié)構(gòu)簡單、易于合成等優(yōu)點(diǎn)，可以作為先導(dǎo)化合物進(jìn)一步優(yōu)化研究。