麻妙鋒, 白 雪, 周遵軍, 劉 藝, 仲崇民*,, 馮吉利

(1.西北農(nóng)林科技大學 化學與藥學院，陜西 楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學 生命科學學院，陜西 楊凌 712100)

β-氨基醇結(jié)構(gòu)廣泛存在于天然產(chǎn)物以及有機中間體中，含有β-氨基醇結(jié)構(gòu)的分子一般具有消炎、抗腫瘤和抑菌等重要的生物活性[1-5]。三元環(huán)氧化合物由于分子內(nèi)存在張力很大的三元環(huán)，化學性質(zhì)活潑，其與胺親核加成的氨解反應(yīng)是合成β-氨基醇非常有效的方法，被廣泛應(yīng)用于合成具有生物活性的天然或非天然含β-氨基醇結(jié)構(gòu)的藥物，在生物醫(yī)學、藥學等領(lǐng)域起著十分重要的作用[6]。

香紫蘇醇 (sclareol) 又名硬尾醇，是從唇形科植物南歐丹參Salvia sclareaL.中分離得到的一種半日花烷 (labdane) 二萜二叔醇類化合物，具有廣譜的生物活性，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料等領(lǐng)域中均有應(yīng)用[7-11]。本研究以香紫蘇醇為先導化合物，在保持二萜類骨架結(jié)構(gòu)不變的情況下，對其進行結(jié)構(gòu)修飾及抑菌活性構(gòu)效關(guān)系的研究。前期研究發(fā)現(xiàn)，母體中的羥基是維持其良好活性的主要活性官能團，在骨架中非活性官能團雙鍵部位引入活性藥效基團進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可以在一定程度上提高母體化合物的抑菌活性[12-13]。在此基礎(chǔ)上，本研究對雙鍵部位的結(jié)構(gòu)優(yōu)化進行了深入的研究，先對末端雙鍵環(huán)氧化，再進行氨解反應(yīng)，合成24 個新的β-氨基醇類香紫蘇醇衍生物，并探究此類化合物對植物病原菌的抑菌活性。目標化合物的合成路線見圖式1。

圖式1 目標化合物的合成路線Scheme 1 Synthetic route of target compounds

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑與藥劑

Bruker Avance 型核磁共振譜儀 (TMS 為內(nèi)標，1H NMR 為 500 MHz、13C NMR 為 125 MHz，美國 Bruker 公司)；Waters Q-Tof 型高分辨質(zhì)譜儀(美國 Waters 科技有限公司)；Ry-1G 熔點儀 (天津光學儀器廠)。

薄層層析硅膠為 GF254型，柱層析硅膠粒度為 200～300 目 (篩孔徑48～75μm)，均為青島海洋化工廠生產(chǎn)；無水二氯甲烷 (CH2Cl2) 在氮氣保護下經(jīng)氫化鈣干燥后蒸餾除水使用；所用試劑鄰、對、間-氟苯胺，鄰、對、間-氯苯胺，鄰、對、間-溴苯胺，鄰、對、間-碘苯胺，鄰、對、間-硝基苯胺，鄰、對、間-甲基苯胺，鄰、對、間-甲氧基苯胺，2-氨基噻唑，2-氨基苯并噻唑，間氯過氧苯甲酸 (m-CPBA)，三氟甲烷磺酸鋅 [Zn(OTf)2]等，均為分析純 (AR) 國產(chǎn)試劑，購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，均未經(jīng)進一步處理；原料香紫蘇醇購自西安天一生物技術(shù)有限公司，光學純度為 95%，天然香紫蘇醇結(jié)構(gòu)中 8-位和 13-位羥基均為R構(gòu)型。98% 噻菌靈 (thiabendazole) 原藥購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 化合物的合成

1.2.1 香紫蘇醇-1,2-環(huán)氧化合物 (1) 的合成 參考文獻[14-15]方法進行。在干燥的 500 mL 雙口燒瓶中，氮氣保護下加入香紫蘇醇 (6.16 g，20 mmol)及無水 CH2Cl2(200 mL)，待上述反應(yīng)體系冷卻至 0 ℃ 后緩慢分批加入 75% 的m-CPBA (5.52 g，24 mmol)，加完后室溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)1 h。待反應(yīng)完成后，將 20 mL 飽和亞硫酸鈉溶液倒入反應(yīng)液中攪拌 0.5 h 后用二氯甲烷萃取。有機相依次用飽和碳酸氫鈉、飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮后經(jīng)硅膠柱層析 [V(石油醚) :V(乙酸乙酯) = 2 : 1] 分離，得到白色固體化合物 1 (6.15 g)，產(chǎn)率95%；熔點 131～132 ℃。1H NMR (CDCl3)δ2.95～2.90 (m, 1H), 2.85～2.79 (m, 1H), 2.73～2.68 (m,1H), 1.87～1.54 (m, 7H), 1.44～1.36 (m, 4H),1.28～1.09 (m, 9H), 0.97～0.90 (m, 2H), 0.87 (s, 3H),0.80～0.79 (m, 6H).13C NMR (CDCl3)δ74.6 (74.5),70.1 (69.7), 62.0 (61.8), 58.5 (58.4), 56.1 (56.1), 44.4(44.3), 44.1, 43.8 (43.6), 42.0 (42.0), 41.3, 39.8(39.7), 39.3 (39.2), 33.4 (33.3), 24.2 (24.0), 22.8,21.5, 20.5 (20.5), 18.5 (18.5), 18.2, 15.4 (15.4).

多次合成累積化合物 1，以滿足后續(xù)衍生物的制備。

1.2.2 目標化合物β-氨基醇類香紫蘇醇衍生物(2a～2x) 的合成 參考文獻[16]方法進行。將化合物 1 (1.94 g，6 mmol) 溶解于40 mL CH2Cl2中，加入胺 (7.2 mmol) 及三氟甲烷磺酸鋅 (109 mg，0.3 mmol)，室溫下攪拌反應(yīng) 24 h 或 30 h，待反應(yīng)完成后，用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮后經(jīng)硅膠柱層析 [V(石油醚) :V(乙酸乙酯) = 1 : 1] 分離，得到目標化合物 2a～2x。

14-羥基-15-(2-氟苯基氨基)-香紫蘇醇(2a)：白色固體，產(chǎn)率 48%；熔點 157～159 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.05～6.99 (m, 1H), 6.98～6.94 (m, 1H), 6.77 (t,J= 8.1 Hz,1H), 6.55～6.51 (m, 1H), 5.02～5.00 (m, 1H), 4.74～4.73 (m,1H), 4.15 (s, 1H), 3.90 (s, 1H), 3.48～3.45 (m, 1H), 3.38～3.35(m, 1H), 2.89～2.84 (m, 1H), 1.70～1.68 (m, 1H), 1.64～1.61 (m,1H), 1.56～1.46 (m, 5H), 1.37～1.31 (m, 3H), 1.24～1.19 (m,2H), 1.13～1.10 (m, 1H), 1.07 (s, 3H), 1.01 (s, 3H), 0.96～0.95(m, 1H), 0.90～0.85 (m, 2H), 0.83 (s, 3H), 0.75 (s, 3H), 0.74 (s,3H).13C NMR (125 MHz, DMSO-d6)δ151.5 (d,J= 234.9 Hz), 137.5 (d,J= 11.6 Hz), 125.3 (d,J= 3.4 Hz), 115.8 (d,J=6.5 Hz), 114.6 (d,J= 18.0 Hz), 112.6 (d,J= 3.9 Hz), 74.8,73.9, 72.9, 61.9, 56.3, 45.1, 44.5, 42.2, 41.5, 39.8, 39.2, 33.8,33.4, 24.4, 24.1, 21.9, 20.6, 18.9, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值 C26H43FNO3: 436.3221[M + H]+, 實測值436.3219.

14-羥基-15-(3-氟苯基氨基)-香紫蘇醇 (2b)：白色固體，產(chǎn)率52%；熔點 156～158 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.06～7.01 (m, 1H), 6.44～6.42 (m, 1H), 6.37～6.35 (m, 1H),6.26～6.22 (m, 1H), 5.74～5.71 (m, 1H), 4.59～4.58 (m, 1H),4.10 (s, 1H), 3.89 (s, 1H), 3.42～3.40 (m, 1H), 3.30～3.27(m,1H), 2.82～2.78 (m, 1H), 1.70～1.68 (m, 1H), 1.65～1.62 (m,1H), 1.55～1.50 (m, 5H), 1.38～1.31 (m, 3H), 1.24～1.19 (m,2H), 1.13～1.10 (m, 1H), 1.07 (s, 3H), 1.02 (s, 3H), 0.96～0.95(m, 1H), 0.91～0.86 (m, 2H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s,3H).13C NMR (DMSO-d6)δ164.0 (d,J= 237.4 Hz), 151.7 (d,J= 10.9 Hz), 130.5 (d,J= 10.1 Hz), 108.9 (d,J= 1.8 Hz),101.7 (d,J= 21.5 Hz), 98.7 (d,J= 24.9 Hz), 75.3, 73.8, 72.9,62.0, 56.3, 45.3, 44.5, 42.2, 41.5, 39.8, 39.2, 33.8, 33.4, 24.4,23.9, 21.9, 20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C26H43FNO3: 436.3221 [M + H]+, 實測值436.3219.

14-羥基-15-(4-氟苯基氨基)-香紫蘇醇 (2c)：白色固體，產(chǎn)率 57%；熔點 146～148 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ6.90～6.87 (m, 2H), 6.61～6.57 (m, 2H), 5.30 (br s, 1H),4.58～4.54 (m, 1H), 4.07 (s, 1H), 3.91 (s, 1H), 3.44～3.42 (m,1H), 3.32～3.25 (m, 1H), 2.80～2.74 (m, 1H), 1.71～1.63 (m,3H), 1.57～1.53 (m, 4H), 1.38～1.31 (m, 3H), 1.24～1.19 (m,2H), 1.13～1.11 (m, 1H), 1.06 (s, 3H), 1.02 (s, 3H), 0.99～0.96(m, 2H), 0.89～0.86 (m, 1H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s,3H).13C NMR (DMSO-d6)δ154.6 (d,J= 230.5 Hz), 146.3,115.6 (d,J= 21.8 Hz), 113.4 (d,J= 7.2 Hz), 75.1, 73.8, 72.9,61.9, 56.3, 45.9, 44.5, 42.2, 41.6, 39.8, 39.2, 33.8, 33.4, 24.4,23.9, 21.8, 20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C26H43FNO3: 436.3221 [M + H]+, 實測值436.3220.

14-羥基-15-(2-氯苯基氨基)-香紫蘇醇 (2d)：白色黏狀固體，產(chǎn)率 51%；熔點 118～120 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.24 (dd,J= 7.9, 1.3 Hz, 1H), 7.15～7.11 (m, 1H), 6.76 (dd,J=8.2, 1.0 Hz, 1H), 6.59 (td,J= 7.8, 1.2 Hz, 1H), 5.17～5.15 (m,1H), 4.82～4.81 (m, 1H), 4.21 (s, 1H), 3.93 (s, 1H), 3.50～3.47(m, 1H), 3.41～3.37 (m, 1H), 2.93～2.89 (m, 1H), 1.71～1.47 (m,7H), 1.36～1.22 (m, 5H), 1.19～1.12 (m, 1H), 1.08 (s, 3H), 1.02(s, 3H), 0.97～0.86 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s,3H).13C NMR (DMSO-d6)δ144.8, 129.3, 128.5, 118.5, 116.8,111.9, 74.7, 74.0, 72.9, 61.9, 56.3, 45.1, 44.5, 42.2, 41.4, 39.8,39.2, 33.8, 33.4, 24.4, 24.0, 21.9, 20.6, 18.9, 18.5, 15.8.HRMS (ESI)m/z: 計算值C26H43ClNO3: 452.2926 [M + H]+, 實測值452.2924.

14-羥基-15-(3-氯苯基氨基)-香紫蘇醇 (2e)：白色固體，產(chǎn)率 60%；熔點 148～149 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.04 (t,J= 8.0 Hz, 1H), 6.60 (s, 1H), 6.57～6.48 (m, 2H),5.80～5.76 (m, 1H), 4.62～4.59 (m, 1H), 4.12 (s, 1H), 3.90 (s,1H), 3.40～3.39 (m, 1H), 3.30～3.26 (m, 1H), 2.82～2.80 (m,1H), 1.70～1.45 (m, 7H), 1.37～1.19 (m, 5H), 1.13～1.02 (m,7H), 0.95～0.86 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s,3H).13C NMR (DMSO-d6)δ151.1 134.1, 130.7, 115.1, 111.7,111.2, 75.3, 73.8, 72.9, 61.9, 56.3, 45.2, 44.5, 42.2, 41.4, 39.8,39.2, 33.8, 33.4, 24.4, 23.9, 21.9, 20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HRMS (ESI)m/z: 計算值C26H43ClNO3: 452.2926 [M + H]+, 實測值452.2923.

14-羥基-15-(4-氯苯基氨基)-香紫蘇醇 (2f)：白色固體，產(chǎn)率 52%；熔點 172～174 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.06～7.05 (m, 2H), 6.62～6.60 (m, 2H), 5.61～5.57 (m, 1H),4.60～4.56 (m, 1H), 4.08 (s, 1H), 3.90 (s, 1H), 3.42～3.40 (m,1H), 3.29～3.25 (m, 1H), 2.80～2.78 (m, 1H), 1.68～1.47 (m,7H), 1.37～1.19 (m, 5H), 1.13～1.10 (m, 1H), 1.06 (s, 3H), 1.01(s, 3H), 0.95～0.86 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s,3H).13C NMR (DMSO-d6)δ148.5, 128.9, 119.0, 114.0, 75.1,73.8, 72.9, 61.9, 56.3, 45.4, 44.5, 42.2, 41.6, 39.8, 39.2, 33.8,33.4, 24.4, 24.0, 21.9, 20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C26H43ClNO3: 452.2926 [M + H]+, 實測值452.2923.

14-羥基-15-(2-溴苯基氨基)-香紫蘇醇 (2g)：黃色黏狀固體，產(chǎn)率42%；熔點 81～83 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.40 (dd,J= 7.9, 1.4 Hz, 1H), 7.19～7.15 (m, 1H), 6.74～6.72(m, 1H), 6.52 (td,J= 7.7, 1.3 Hz, 1H), 5.10～5.08 (m, 1H),4.83～4.82 (m, 1H), 4.23 (s, 1H), 3.93 (s, 1H), 3.48～3.47 (m,1H), 3.40～3.36 (m, 1H), 2.92～2.87 (m, 1H), 1.71～1.47 (m,7H), 1.37～1.22 (m, 5H), 1.12～1.10 (m, 1H), 1.08 (s, 3H), 1.02(s, 3H), 0.97～0.86 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s,3H).13C NMR (DMSO-d6)δ145.8, 132.6, 129.2, 117.5, 112.1,109.3, 74.7, 73.9, 72.9, 61.9, 56.3, 45.2, 44.5, 42.2, 41.4, 39.8,39.2, 33.8, 33.4, 24.4, 24.0, 21.9, 20.6, 18.9, 18.5, 15.8.HRMS (ESI)m/z: 計算值C26H43BrNO3: 496.2421 [M + H]+, 實測值496.2428.

14-羥基-15-(3-溴苯基氨基)-香紫蘇醇 (2h)：白色固體，產(chǎn)率45%；熔點 138～139 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ6.98 (t,J= 8.0 Hz, 1H), 6.76～6.75 (m, 1H), 6.63～6.59 (m,2H), 5.79～5.75 (m, 1H), 4.62～4.59 (m, 1H), 4.12 (s, 1H), 3.90(br s, 1H), 3.40～3.35 (m, 1H), 3.29～3.26 (m, 1H), 2.82～2.79(m, 1H), 1.68～1.46 (m, 7H), 1.38～1.19 (m, 5H), 1.14～1.10 (m,1H), 1.06 (s, 3H), 1.02 (s, 3H), 0.95～0.86 (m, 3H), 0.84 (s,3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR (DMSO-d6)δ151.3,131.1, 122.8, 117.9, 114.7, 111.5, 75.3, 73.8, 72.9, 62.0, 56.3,45.2, 44.5, 42.2, 41.4, 39.8, 39.2, 33.8, 33.4, 24.5, 24.0, 21.9,20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C26H43BrNO3: 496.2421 [M + H]+, 實測值496.2417.

14-羥基-15-(4-溴苯基氨基)-香紫蘇醇 (2i)：白色固體，產(chǎn)率 46%；熔點 182～184 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.17 (d,J= 7.4 Hz, 2H), 6.58～6.54 (m, 2H), 5.63 (br s, 1H),4.60～4.57 (m, 1H), 4.19 (s, 1H), 3.99 (s, 1H), 3.41～3.32 (m,1H), 3.30～3.25 (m, 1H), 2.83～2.79 (m, 1H), 1.67～1.45 (m,7H), 1.34～1.19 (m, 5H), 1.13～1.02 (m, 7H), 0.97～0.88 (m,3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR(DMSO-d6)δ148.9, 131.7, 114.4, 106.2, 74.7, 73.7, 73.0,61.9, 56.3, 45.3, 44.2, 43.1, 42.2, 39.8, 39.2, 33.8, 33.4, 24.6,23.9, 21.9, 20.5, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C26H43BrNO3: 496.2421 [M + H]+, 實測值496.2417.

14-羥基-15-(2-碘苯基氨基)-香紫蘇醇 (2j)：淡黃色液體，產(chǎn)率 55%。1H NMR (DMSO-d6)δ7.63～7.61 (m, 1H),7.20～7.17 (m, 1H), 6.65～6.59 (m, 1H), 6.39 (td,J= 7.6, 1.2 Hz, 1H), 4.90～4.89 (m, 1H), 4.85 (s, 1H), 4.21 (s, 1H), 3.93 (s,1H), 3.49～3.46 (m, 1H), 3.39～3.37 (m, 1H), 2.94～2.85 (m,1H), 1.69～1.47 (m, 7H), 1.38～1.23 (m, 5H), 1.19～1.09 (m,7H), 0.97～0.87 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.75 (s,3H).13C NMR (DMSO-d6)δ148.2, 139.1, 129.9, 118.5, 111.3,85.8, 74.8, 73.9, 72.9, 60.2, 56.3, 45.5, 44.5, 42.2, 41.4, 39.8,39.2, 33.8, 33.4, 24.4, 24.0, 21.9, 20.6, 18.9, 18.5, 15.8.HRMS (ESI)m/z: 計算值C26H43INO3: 544.2282 [M + H]+, 實測值544.2284.

14-羥基-15-(3-碘苯基氨基)-香紫蘇醇 (2k)：白色固體，產(chǎn)率 53%；熔點 139～140 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ6.94 (s, 1H), 6.83～6.81 (m, 2H), 6.63～6.59 (m, 1H), 5.68～5.64(m, 1H), 4.61～4.57 (m, 1H), 4.10 (s, 1H), 3.90 (s, 1H),3.40～3.38 (m, 1H), 3.31～3.24 (m, 1H), 2.82～2.76 (m, 1H),1.68～1.53 (m, 7H), 1.38～1.22 (m, 5H), 1.13～1.11 (m, 1H),1.06 (s, 3H), 1.02 (s, 3H), 0.95～0.86 (m, 3H), 0.84 (s, 3H),0.76 (s, 3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR (DMSO-d6)δ151.2,131.3, 124.1, 120.8, 111.9, 96.0, 75.3, 73.8, 72.9, 62.0, 56.3,45.1, 44.5, 42.2, 41.4, 39.8, 39.2, 33.8, 33.4, 24.5, 24.0, 21.9,20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C26H43INO3:544.2282 [M + H]+, 實測值544.2282.

14-羥基-15-(4-碘苯基氨基)-香紫蘇醇 (2l)：白色固體，產(chǎn)率 60%；熔點 179～181 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.32～7.30 (m, 2H), 6.49～6.45 (m, 2H), 5.66～5.61 (m, 1H),4.60～4.56 (m, 1H), 4.08 (s, 1H), 3.90 (s, 1H), 3.41～3.39 (m,1H), 3.31～3.25 (m, 1H), 2.82～2.75 (m, 1H), 1.69～1.47 (m,7H), 1.37～1.22 (m, 5H), 1.13～1.09 (m, 1H), 1.06 (s, 3H), 1.02(s, 3H), 0.97～0.86 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s,3H).13C NMR (DMSO-d6)δ149.2, 137.5, 115.4, 115.2, 75.0,73.8, 72.9, 61.9, 56.3, 45.1, 44.5, 42.2, 41.6, 39.8, 39.2, 33.8,33.4, 24.4, 24.0, 21.9, 20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C26H43INO3: 544.2282 [M + H]+, 實測值544.2278.

14-羥基-15-(2-硝基苯基氨基)-香紫蘇醇 (2m)：橙色黏狀液體，產(chǎn)率 49%。1H NMR (DMSO-d6)δ8.40～8.38 (m,1H), 8.07 (dd,J= 8.7, 1.5 Hz, 1H), 7.54～7.51 (m, 1H),7.09～7.06 (m, 1H), 6.67 (t,J= 7.7 Hz, 1H), 5.01～5.00 (m,1H), 4.28 (s, 1H), 3.95 (s, 1H), 3.60～3.57 (m, 1H), 3.54～3.50(m, 1H), 3.18～3.13 (m, 1H), 1.68～1.52 (m, 7H), 1.37～1.31 (m,5H), 1.24～1.21 (m, 1H), 1.10 (s, 3H), 1.02 (s, 3H), 1.00～0.86(m, 3H), 0.83 (s, 3H), 0.75 (s, 3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR(DMSO-d6)δ146.0, 137.1, 131.4, 126.7, 115.4, 115.2, 74.8,73.8, 72.9, 61.9, 56.3, 44.7, 44.4, 42.2, 41.4, 39.8, 39.2, 33.8,33.4, 24.4, 24.0, 21.8, 20.6, 19.1, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C26H42N2NaO5: 485.2986 [M + Na]+, 實測值485.2984.

14-羥基-15-(3-硝基苯基氨基)-香紫蘇醇 (2n)：橙色黏狀固體，產(chǎn)率 52%；熔點 91～92 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.39 (s, 1H), 7.31～7.30 (m, 2H), 7.05～7.03 (m, 1H), 6.30～6.25(m, 1H), 4.66～4.65 (m, 1H), 4.17 (s, 1H), 3.92 (s, 1H),3.44～3.41 (m, 1H), 3.40～3.37 (m, 1H), 2.93～2.90 (m, 1H),1.71～1.50 (m, 7H), 1.36～1.22 (m, 5H), 1.19～1.12 (m, 1H),1.09～1.02 (m, 6H), 0.99～0.89 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s,3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR (DMSO-d6)δ150.7, 149.3, 130.3,118.7, 109.8, 105.8, 75.4, 73.8, 72.9, 61.9, 56.3, 45.2, 44.5,42.2, 41.3, 39.8, 39.2, 33.8, 33.4, 24.4, 24.0, 21.8, 20.6, 19.1,18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C26H42N2NaO5:485.2986 [M + Na]+, 實測值485.2992.

14-羥基-15-(4-硝基苯基氨基)-香紫蘇醇 (2o)：黃色固體，產(chǎn)率 58%；熔點 194～195 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.99～7.97 (m, 2H), 7.30～7.29 (m, 1H), 6.71～6.69 (m, 2H),4.76～4.75 (m, 1H), 4.19 (s, 1H), 3.94 (s, 1H), 3.44～3.43 (m,2H), 3.01～2.96 (m, 1H), 1.72～1.46 (m, 7H), 1.24～1.18 (m,5H), 1.13～1.11 (m, 1H), 1.08 (s, 3H), 1.03 (s, 3H), 0.96～0.86(m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.75 (s, 3H).13C NMR(DMSO-d6)δ155.4, 135.7, 126.7, 111.3, 75.2, 73.7, 72.9,61.9, 56.3, 45.0, 44.5, 42.2, 41.5, 39.8, 39.2, 33.8, 33.4, 24.4,24.0, 21.9, 20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C26H42N2NaO5: 485.2986 [M + Na]+, 實測值485.2983.

14-羥基-15-(2-甲基苯基氨基)-香紫蘇醇 (2p)：淡黃色黏狀液體，產(chǎn)率 58%。1H NMR (DMSO-d6)δ7.00 (t,J=7.6 Hz, 1H), 6.96 (d,J= 7.2 Hz, 1H), 6.58～6.53 (m, 1H), 6.49(t,J= 7.3 Hz, 1H), 4.75～4.74 (m, 1H), 4.71～4.70 (m, 1H),4.15 (s, 1H), 3.90 (s, 1H), 3.50～3.49 (m, 1H), 3.38～3.36 (m,1H), 2.91～2.87 (m, 1H), 2.07 (s, 3H), 1.70～1.47 (m, 7H),1.34～1.22 (m, 5H), 1.19～1.16 (m, 1H), 1.09～1.02 (m, 6H),0.98～0.89 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.75 (s, 3H).13C NMR (DMSO-d6)δ147.2, 130.1, 127.3, 122.1, 116.1,109.8, 74.7, 74.0, 72.9, 62.0, 56.3, 45.7, 44.5, 42.2, 41.5, 39.8,39.2, 33.8, 33.4, 24.4, 24.1, 21.9, 20.6, 19.1, 18.5, 17.9, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C27H46NO3: 432.3472 [M + H]+, 實測值432.3475.

14-羥基-15-(3-甲基苯基氨基)-香紫蘇醇 (2q)：白色固體，產(chǎn)率 56%；熔點 146～147 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ6.93 (t,J= 7.7 Hz, 1H), 6.41～6.40 (m, 2H), 6.33 (d,J= 7.2 Hz, 1H), 5.15 (br s, 1H), 4.53～4.52 (m, 1H), 4.06 (s, 1H), 3.88(s, 1H), 3.43～3.41 (m, 1H), 3.28～3.27 (m, 1H), 2.79～2.75 (m,1H), 2.17 (s, 3H), 1.70～1.48 (m, 7H), 1.37～1.20 (m, 5H),1.13～1.11 (m, 1H), 1.06 (s, 3H), 1.01 (s, 3H), 0.95～0.86 (m,3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR(DMSO-d6)δ149.6, 138.2, 129.2, 116.9, 113.4, 110.1, 75.3,73.9, 72.8, 62.0, 56.3, 45.4, 44.5, 42.2, 41.6, 39.8, 39.2, 33.8,33.4, 24.4, 24.0, 21.9, 20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C27H46NO3: 432.3472 [M + H]+, 實測值432.3472.

14-羥基-15-(4-甲基苯基氨基)-香紫蘇醇 (2r)：白色固體，產(chǎn)率 62%；熔點 168～170 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ6.88～6.86 (m, 2H), 6.53～6.49 (m, 2H), 5.04～5.00 (m,1H),4.56～4.51 (m, 1H), 4.16 (s, 1H), 3.99 (s, 1H), 3.43～3.41 (m,1H), 3.32～3.25 (m, 1H), 2.81～2.75 (m, 1H), 2.14 (s, 3H),1.69～1.45 (m, 7H), 1.37～1.19 (m, 5H), 1.13～1.02 (m, 7H),0.98～0.86 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR (DMSO-d6)δ147.4, 129.7, 124.3, 112.9, 74.7, 73.8,73.0, 61.9, 56.3, 45.6, 44.2, 42.2, 41.6, 39.8, 39.2, 33.8, 33.4,24.6, 23.9, 22.4, 21.9, 20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C27H46NO3: 432.3472 [M + H]+, 實測值432.3468.

14-羥基-15-(2-甲氧基苯基氨基)-香紫蘇醇 (2s)：白色固體，產(chǎn)率 61%；熔點 103～105 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ6.80～6.75 (m, 2H), 6.58～6.52 (m, 2H), 4.74～4.69 (m, 1H),4.11 (s, 1H), 3.99 (s, 1H), 3.90 (s, 1H), 3.77 (s, 3H), 3.47～3.45(m, 1H), 3.33～3.31 (m, 1H), 2.85～2.76 (m, 1H), 1.68～1.48 (m,7H), 1.37～1.19 (m, 5H), 1.13～1.10 (m, 1H), 1.07～1.01 (m,6H), 0.98～0.87 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s,3H).13C NMR (DMSO-d6)δ147.0, 138.9, 131.1, 121.6, 116.0,110.0, 75.1, 73.9, 72.9, 61.9, 56.3, 55.7, 44.9, 44.5, 42.2, 41.6,39.8, 39.2, 33.8, 33.4, 24.4, 23.9, 21.9, 20.6, 18.9, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C27H46NO4: 448.3421 [M + H]+, 實測值448.3426.

14-羥基-15-(3-甲氧基苯基氨基)-香紫蘇醇 (2t)：白色固體，產(chǎn)率 60%；熔點 116～118 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ6.94 (t,J= 8.1 Hz, 1H), 6.21～6.17 (m, 1H), 6.16～6.15 (m,1H), 6.10 (dd,J= 8.0, 2.0 Hz, 1H), 5.35～5.31 (m,1H),4.58～4.54 (m, 1H), 4.08 (s, 1H), 3.89 (s, 1H), 3.66 (s, 3H),3.43～3.39 (m, 1H), 3.29～3.26 (m, 1H), 2.82～2.76 (m, 1H),1.70～1.45 (m, 7H), 1.37～1.19 (m, 5H), 1.13～1.08 (m, 1H),1.07～1.01 (m, 6H), 0.95～0.86 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s,3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR (DMSO-d6)δ160.8, 150.9, 130.0,105.8, 101.6, 98.4, 75.4, 73.9, 72.9, 62.0, 56.3, 55.1, 45.4,44.5, 42.2, 41.5, 39.8, 39.2, 33.8, 33.4, 24.4, 23.9, 21.9, 20.6,19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C27H46NO4:448.3421 [M + H]+, 實測值448.3426.

14-羥基-15-(4-甲氧基苯基氨基)-香紫蘇醇 (2u)：白色固體，產(chǎn)率 65%；熔點 146～148 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ6.71～6.69 (m, 2H), 6.58～6.54 (m, 2H), 4.84 (br s, 1H),4.56～4.50 (m, 1H), 4.04 (s, 1H), 3.90 (s, 1H), 3.63 (s, 3H),3.43～3.40 (m, 1H), 3.26～3.23 (m, 1H), 2.79～2.71 (m, 1H),1.68～1.45 (m, 7H), 1.37～1.19 (m, 5H), 1.13～1.08 (m, 1H),1.05～1.02 (m, 6H), 0.97～0.86 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s,3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR (DMSO-d6)δ151.1, 143.8, 115.0,114.0, 75.1, 73.8, 72.9, 61.9, 56.3, 55.8, 46.2, 44.5, 42.2, 41.7,39.8, 39.2, 33.8, 33.4, 24.4, 23.9, 21.9, 20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C27H46NO4: 448.3421 [M + H]+, 實測值448.3418.

14-羥基-15-苯基氨基-香紫蘇醇 (2v)：白色固體，產(chǎn)率52%；熔點 170～171 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.05 (t,J=7.6 Hz, 2H), 6.61～6.57 (m, 2H), 6.50 (t,J= 7.2 Hz, 1H), 5.30(br s, 1H), 4.59～4.54 (m, 1H), 4.07 (s,1H), 3.90 (s, 1H),3.44～3.43 (m, 1H), 3.32～3.29 (m, 1H), 2.84～2.76 (m, 1H),1.68～1.45 (m, 7H), 1.37～1.19 (m, 5H), 1.13～1.02 (m, 7H),0.97～0.86 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR (DMSO-d6)δ149.6, 129.3, 115.9, 112.8, 75.1, 73.8,73.0, 61.9, 56.3, 45.3, 44.5, 42.2, 41.6, 39.8, 39.2, 33.8, 33.4,24.4, 23.9, 21.9, 20.6, 19.0, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C26H44NO3: 418.3316 [M + H]+, 實測值418.3314.

14-羥基-15-(2-苯并噻唑氨基)-香紫蘇醇 (2w)：淡黃色固體，產(chǎn)率 42%；熔點 138～140 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ8.13 (br s, 1H), 7.38 (t,J= 7.6 Hz, 1H), 7.19 (t,J= 7.7 Hz,1H), 7.11～7.08 (m, 1H), 6.96 (t,J= 7.5 Hz, 1H), 5.06～4.89(m, 1H), 4.22 (br s, 1H), 4.17～4.07 (m, 1H), 4.04～3.77(m,2H), 3.75～3.63 (m, 1H), 1.69～1.47 (m, 7H), 1.37～1.20 (m,5H), 1.13～1.06 (m, 7H), 1.01～0.87 (m, 3H), 0.83 (s, 3H), 0.75(s, 3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR (DMSO-d6)δ161.0, 141.8,126.3, 122.7, 121.8, 121.4, 111.0, 74.7, 73.7, 73.0, 62.2, 56.3,45.9, 44.1, 43.1, 42.2, 39.8, 39.1, 33.8, 33.4, 24.5, 23.9, 21.9,20.5, 18.9, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C27H43N2O3S:475.2989 [M + H]+, 實測值475.2995.

14-羥基-15-(2-噻唑氨基)-香紫蘇醇 (2x)：淡黃色固體，產(chǎn)率 38%；熔點 168～170 ℃。1H NMR (DMSO-d6)δ7.26～7.20 (m, 1H), 6.82～6.74 (m, 1H), 4.22～4.10 (m, 1H),4.00～3.82 (m, 2H), 3.66～3.64 (m, 1H), 3.42 (br s, 2H),1.69～1.52 (m, 7H), 1.34～1.22 (m, 5H), 1.12～1.02 (m, 7H),0.97～0.87 (m, 3H), 0.84 (s, 3H), 0.76 (s, 3H), 0.74 (s, 3H).13C NMR (DMSO-d6)δ167.6, 131.3, 105.4, 74.5, 73.7, 73.0, 62.0,56.3, 50.2, 44.2, 42.2, 41.9, 39.8, 39.1, 33.8, 33.4, 24.4, 24.1,21.8, 20.6, 18.9, 18.5, 15.8.HR-MS (ESI)m/z: 計算值C23H41N2O3S: 425.2832 [M + H]+, 實測值425.2831.

1.3 供試病原菌與培養(yǎng)基

番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、馬鈴薯干腐病菌Fusarium coeruleum、小麥赤霉病菌Fusarium graminearum、玉米彎孢病菌Curvularia lunata和白菜黑斑病菌Alternaria brassicae，由西北農(nóng)林科技大學生命科學學院提供。選用馬鈴薯葡萄糖瓊脂 (PDA) 培養(yǎng)基[16]。

1.4 抑菌活性測定

采用菌絲生長速率法[17]測定目標化合物 2a～2x對 5 種供試植物病原菌的抑菌活性。以質(zhì)量濃度100 μg/mL 帶藥培養(yǎng)基為例：預先將 10 mg 目標化合物溶解于 1 mL 二甲基亞砜 (DMSO) 中，配制成10 mg/mL 藥液待用。將 10 mg/mL 待測藥液加入到低于 55 ℃ 的 100 mL PDA 培養(yǎng)基中，混合均勻，配制成 100 μg/mL 帶藥培養(yǎng)基，然后倒入高溫滅菌后的 5 個培養(yǎng)皿中。待培養(yǎng)基凝固后，每個培養(yǎng)基平面放入 3 個直徑5mm 的供試菌餅，每處理 3 個重復。以香紫蘇醇為陽性對照，以 DMSO為陰性對照(1 mL DMSO 加入到 100 mL 液體培養(yǎng)基中，搖勻平均倒入 5 個培養(yǎng)皿中)。25 ℃培養(yǎng) 3 d，用十字交叉法測量菌落擴展直徑，按 (1) 式計算抑制率。

式中：I為菌絲生長抑制率，%；D0為陰性對照組菌落增長直徑，cm；Dt為處理組菌落增長直徑，cm。

對抑菌活性較好的化合物進一步測定其有效中濃度(EC50)，設(shè)置化合物的質(zhì)量濃度梯度為100、50、25、12.5、6.25 μg/mL。利用 SPSS 19.0 軟件分析數(shù)據(jù)求得EC50值。試驗以香紫蘇醇和噻菌靈為陽性對照，DMSO 為陰性對照。

2 結(jié)果與討論

2.1 化合物的合成

β-氨基醇類香紫蘇醇衍生物的合成方法較為簡單：首先，天然先導化合物香紫蘇醇在弱氧化劑m-CPBA 的作用下得到鏈端環(huán)氧化產(chǎn)物 1，產(chǎn)率高達 95%；然后，使用路易斯酸作為催化劑，化合物 1 與芳香胺進行氨解反應(yīng)制得目標化合物 2a～2x，產(chǎn)率在 38%～65% 之間。與文獻報道的環(huán)氧化物氨解反應(yīng)常用催化劑 Al(OTf)3、Sc(OTf)3、Sm(OTf)3及 Ti(OiPr)4等相比較[16,18]，本研究中使用的 Zn(OTf)2為催化劑，除了對 2-氨基噻唑 (產(chǎn)率 38%) 和 2-氨基苯并噻唑 (產(chǎn)率 42%) 表現(xiàn)出較低的催化活性外，對其他芳胺類化合物的催化活性均在中等偏上。使用1H NMR，13C NMR 和 HRMS 對化合物 1 及目標產(chǎn)物 2a～2x 的結(jié)構(gòu)進行表征，表明本研究成功合成了鄰、間、對不同位置取代吸電子基團 (-F、-Cl、-Br、-I 及 -NO2)、給電子基團 (-CH3和 -OCH3) 和噻唑類的β-氨基醇類香紫蘇醇衍生物，這些結(jié)構(gòu)特征為后續(xù)探究目標產(chǎn)物與抑菌活性的構(gòu)效關(guān)系提供了可靠支撐。

2.2 目標化合物的抑菌活性分析

菌絲生長速率法測定結(jié)果 (表1) 表明，在質(zhì)量濃度為 100 μg/mL 時，目標化合物 2a～2x 對供試 5 種病原菌均具有抑菌活性。說明對天然先導化合物香紫蘇醇骨架中末端雙鍵進行結(jié)構(gòu)修飾，引入β-氨基醇結(jié)構(gòu)單元后可以在一定程度上影響衍生物的抑菌活性。

表1 目標化合物對 5 種供試病原菌的抑制率 (100 μg/mL)Table 1 Inhibition rate values of compounds against five phytopathogens at 100 μg/mL

對目標化合物的結(jié)構(gòu)與抑菌活性相關(guān)性研究表明，與苯環(huán)上無取代基的化合物 2v 比較，苯環(huán)上含有氟吸電性原子和甲基、甲氧基斥電性基團的衍生物對 5 種病原菌的抑菌活性有所提高，但引入溴和碘原子卻不甚理想，均導致衍生物的抑菌活性降低，說明衍生物的抑菌活性會受到苯環(huán)上連接基團性質(zhì)的影響。進一步對鄰、間、對異構(gòu)體的抑菌活性數(shù)據(jù)分析可知，間位氟原子取代衍生物 2b 的抑菌活性與鄰、對位衍生物 2a 及 2c相似或略好，而其他間位取代衍生物的抑菌活性普遍要優(yōu)于對應(yīng)的鄰位和對位衍生物，說明此類衍生物的抑菌活性也會受到取代基位置的影響，且取代基位于間位時的貢獻大部分高于其他位置。本研究中還合成了含有苯并噻唑和噻唑的兩個雜環(huán)衍生物，抑菌活性測定結(jié)果表明，苯并噻唑衍生物 2w 對 5 種病原菌的抑菌活性均高于噻唑衍生物 2x。

鑒于 2a～2c、2e、2n、2p～2q、2s～2u 和 2w共 11 個目標化合物在100 μg/mL 下對 5 種供試病原菌具有較高的抑制率，分別以先導化合物香紫蘇醇和藥劑噻菌靈為陽性對照，溶劑 DMSO 為陰性對照，對其抑菌活性進行了進一步研究，結(jié)果見表2。

表2 11 個目標化合物抑制5 種病原菌的EC50 值Table 2 EC50 values of 11 target compounds against five phytopathogens

由表2 可知，11 個目標化合物對馬鈴薯干腐病菌和小麥赤霉病菌表現(xiàn)出良好的抑菌活性，EC50值分別在 5.48～18.65 μg/mL 和 3.35～11.83 μg/mL之間，活性均高于先導化合物香紫蘇醇，但低于噻菌靈。除個別化合物外，11 個目標化合物中絕大部分對其余 3 種病菌的抑菌活性高于或和香紫蘇醇相當，且全部對玉米彎孢病菌 (EC50值在5.35～16.37 μg/mL 之間) 和白菜黑斑病菌 (EC50值在 14.32～34.81 μg/mL 之間) 的抑菌活性高于藥劑噻菌靈，對番茄灰霉病菌的抑菌活性低于噻菌靈。與其他化合物相比較，2a～2c對供試 5 種病原菌均具有很好的抑菌活性，特別是對小麥赤霉病菌的抑菌活性最好，EC50值分別為 3.79、3.35 和4.66 μg/mL。

3 結(jié)論

本研究以天然先導化合物香紫蘇醇為母體，通過對末端雙鍵的環(huán)氧化、氨解反應(yīng)于骨架中引入β-氨基醇結(jié)構(gòu)單元，合成 24 個香紫蘇醇衍生物，并利用1H NMR、13C NMR 和 HR-MS 對其結(jié)構(gòu)進行表征。采用菌絲生長速率法，以常見的 5 種植物病原菌為靶標，對目標化合物進行了抑菌活性及構(gòu)效關(guān)系研究。結(jié)果表明，目標化合物的抑菌活性會受到苯環(huán)上連接基團性質(zhì)及位置的影響，氟原子對化合物抑菌活性的貢獻優(yōu)于其他取代基，且大部分間位取代衍生物的抑菌活性普遍高于對應(yīng)的鄰位和對位取代衍生物，并且其中活性較好的 11 個衍生物對 5 種供試病原菌的抑菌活性大部分高于母體香紫蘇醇，對玉米彎孢病菌和白菜黑斑病菌的抑菌活性均高于噻菌靈。此次體外抑菌活性的研究結(jié)果為后期的盆栽和小區(qū)試驗奠定了一定基礎(chǔ)，具有進一步研究的價值。