香豆素类衍生物在防治植物病毒、杀菌和杀虫方面的应用

1.本发明涉及香豆素类衍生物在防治植物病毒、杀菌和杀虫方面的应用，属农药技术领域。


背景技术：

2.香豆素是氧杂环化合物中最简单的成员，称为苯并-2-吡喃酮，香豆素天然存在于植物和微生物中。早在1820年沃格尔从零陵香豆(coumarouna odorata)中分离出来香豆素。目前，人类已成功分离的香豆素化合物有近1000种，广泛存在于芸香科、伞形科、豆科、菊科、兰科、瑞香科、茄科等植物以及微生物的代谢产物中。根据苯环和吡喃酮上取代基种类及其位置的不同，可以分为简单香豆素、吡喃香豆素、呋喃香豆素和其它香豆素等。
3.香豆素类化合物由于其结构中含π-π共轭体系，因此具有富足的电子和好的电荷输送特性。其可以通过非共价作用的方式(π-π电子相互作用以及氢键、金属配位、范德华力等)与生物体内的多种活性位点结合，这使得香豆素类化合物具有极其广泛的生物活性，如杀菌、抗癌、抗病毒等多种生物活性。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供香豆素类衍生物在防治植物病毒、杀菌和杀虫方面的应用。其中香豆素类衍生物是具有如下通式所示结构的化合物：
[0005][0006]
其中，r1、r2、r3和r4各自独立地选自氢、c1-c6的烷烃基、c1-c6的烷氧基中的一种或多种、或r2和r3合并为
[0007]
r为取代的或未取代的苯基、噻吩-3-基、苯氧基，所述取代的苯基为式(i)所示：
[0008][0009]
其中，r5、r6、r7、r8和r9的各自独立地选自氢、甲基、甲氧基、氟、氯和硝基中的一种或多种。
[0010]
本发明通式的香豆素类衍生物具有优异的抗植物病毒活性，能很好地抑制烟草花
叶病毒、辣椒病毒、水稻病毒、番茄病毒、甘薯病毒、马铃薯病毒和瓜类病毒及玉米矮花叶病毒等，可有效防治烟草、辣椒、水稻、番茄、瓜菜、粮食、蔬菜、豆类等多种作物的病毒病，尤其适合于防治烟草花叶病。
[0011]
本发明通式的香豆素类衍生物作为植物病毒抑制剂可以直接使用，也可以加上农业上接受的载体使用，也可以和其他抗植物病毒剂如苯并噻二唑(bth)、噻酰菌胺(tdl)、4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酸(tdla)、dl-β-氨基丁酸(baba)、病毒唑、宁南霉素、菲并吲哚里西啶生物碱安托芬、联三唑类化合物xy-13和xy-30、病毒a、水杨酸、多羟基双萘醛、氨基寡糖素形成互作组合物使用，这些组合物有的表现增效作用，有的表现相加作用。
[0012]
本发明通式的香豆素类衍生物对以下14种病原菌表现出杀菌活性，这14种病原菌：黄瓜枯萎、花生褐斑、苹果轮纹、番茄早疫、小麦赤霉、马铃薯晚疫、油菜菌核、黄瓜灰霉、水稻纹枯、辣椒疫霉、水稻恶苗、小麦纹枯、玉米小斑和西瓜炭疽。
[0013]
本发明通式的香豆素类衍生物具有杀粘虫、棉铃虫、玉米螟和蚊幼虫的活性。
[0014]
本发明通式的香豆素类衍生物作为杀虫杀菌剂可以直接使用，也可以加上农业上接受的载体使用，也可以和其他杀虫杀菌剂如溴虫腈、氯虫苯甲酰胺、吡唑醚菌酯等组合使用，这些组合物有的表现增效作用，有的表现相加作用。
具体实施方式
[0015]
本发明提供了香豆素类衍生物，该香豆素类衍生物为通式所示的化合物：
[0016][0017]
其中，r1、r2、r3和r4各自独立地选自氢、c1-c6的烷烃基、c1-c6的烷氧基中的一种或多种、或r2和r3合并为
[0018]
r为取代的或未取代的苯基、噻吩-3-基、苯氧基，所述取代的苯基为式(i)所示：
[0019][0020]
其中，r5、r6、r7、r8和r9的各自独立地选自氢、甲基、甲氧基、氟、氯和硝基中的一种或多种。
[0021]
在本发明中，c1-c6的烷基的具体实例例如可以为：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基等。
[0022]
c1-c6的烷氧基可以是上述的满足1-6个碳原子限定的烷基的具体实例形成的烷氧基。
[0023]
在本发明的一种优选的实施方式中，通式所示的化合物选自下式中所示的化合物
中的一种：
[0024]
5-异丙基-3-(3-甲氧基苯基)-8-甲基-2h-色满-2-酮(a)；
[0025]
5-异丙基-8-甲基-3-对甲苯基-2h-色满-2-酮(b)；
[0026]
5-异丙基-8-甲基-3-邻甲苯基-2h-色满-2-酮(c)；
[0027]
5-异丙基-3-(3-甲氧基苯基)-8-甲基-2h-色满-2-酮(d)；
[0028]
5-异丙基-8-甲基-3-(3，4，5-三甲氧基苯基)-2h-色满-2-酮(e)；
[0029]
5-异丙基-8-甲基-3-苯氧基-2h-色满-2-酮(f)；
[0030]
3-(2-氟苯基)-5-异丙基-8-甲基-2h-色满-2-酮(g)；
[0031]
3-(4-溴苯基)-5-异丙基-8-甲基-2h-色满-2-酮(h)；
[0032]
3-(2，4-二氯苯基)-5-异丙基-8-甲基-2h-色满-2-酮(i)；
[0033]
5-异丙基-8-甲基-3-(4-硝基苯)-2h-色满-2-酮(j)；
[0034]
5-异丙基-8-甲基-3-(噻吩-3)-2h-色满-2-酮(k)；
[0035]
6，8-二叔丁基-对甲苯基-2h-色满-2-酮(l)；
[0036]
6，8-二叔丁基-3-(3，4，5-甲氧基苯基)-2h-色满-2-酮(m)；
[0037]
6，8-二叔丁基-3-(4-甲氧基苯)-2h-色满-2-酮(n)；
[0038]
6，8-二叔丁基-3-(2-氟苯基)-2h-色满-2-酮(o)；
[0039]
8-甲氧基-3-(3，4，5-三甲氧基苯基)-2h-色满-2-酮(p)；
[0040]
3-(3，4，5-三甲氧基苯基)-2h-苯并[g]色满-2-酮(q)。
[0041]
本发明提供了上述香豆素类衍生物在抗植物病毒活性方面的应用。
[0042]
本发明提供的香豆素类衍生物具有优异的抗植物病毒活性，能很好地抑制烟草花叶病毒、辣椒病毒、水稻病毒、番茄病毒、甘薯病毒、马铃薯病毒和瓜类病毒及玉米矮花叶病毒等，可有效防治烟草、辣椒、水稻、番茄、瓜菜、粮食、蔬菜、豆类等多种作物的病毒病，尤其适合于防治烟草花叶病。通式所示的香豆素类衍生物表现出良好的抗烟草花叶病毒活性。
[0043]
本发明提供的香豆素类衍生物作为植物病毒抑制剂可以直接使用，也可以加上农业上接受的载体使用，也可以和其他抗植物病毒剂如苯并噻二唑(bth)、噻酰菌胺(tdl)、4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酸(tdla)、dl-β-氨基丁酸(baba)、病毒唑、宁南霉素、菲并吲哚里西啶生物碱安托芬、联三唑类化合物xy-13和xy-30、病毒a、水杨酸、多羟基双萘醛、氨基寡糖素形成互作组合物使用，这些组合物有的表现增效作用，有的表现相加作用。
[0044]
从获得较高的抗植物病毒活性上考虑，本发明所述的香豆素类衍生物优选选自如下化合物中的一种或多种：
[0045]
5-异丙基-3-(3-甲氧基苯基)-8-甲基-2h-色满-2-酮(a)；
[0046]
5-异丙基-8-甲基-3-对甲苯基-2h-色满-2-酮(b)；
[0047]
5-异丙基-8-甲基-3-邻甲苯基-2h-色满-2-酮(c)；
[0048]
5-异丙基-3-(3-甲氧基苯基)-8-甲基-2h-色满-2-酮(d)；
[0049]
5-异丙基-8-甲基-3-(3，4，5-三甲氧基苯基)-2h-色满-2-酮(e)；
[0050]
5-异丙基-8-甲基-3-苯氧基-2h-色满-2-酮(f)；
[0051]
3-(2-氟苯基)-5-异丙基-8-甲基-2h-色满-2-酮(g)；
[0052]
3-(4-溴苯基)-5-异丙基-8-甲基-2h-色满-2-酮(h)；
[0053]
3-(2，4-二氯苯基)-5-异丙基-8-甲基-2h-色满-2-酮(i)；
[0054]
5-异丙基-8-甲基-3-(4-硝基苯)-2h-色满-2-酮(j)；
[0055]
5-异丙基-8-甲基-3-(噻吩-3)-2h-色满-2-酮(k)；
[0056]
6，8-二叔丁基-对甲苯基-2h-色满-2-酮(l)；
[0057]
6，8-二叔丁基-3-(3，4，5-甲氧基苯基)-2h-色满-2-酮(m)；
[0058]
6，8-二叔丁基-3-(4-甲氧基苯)-2h-色满-2-酮(n)；
[0059]
6，8-二叔丁基-3-(2-氟苯基)-2h-色满-2-酮(o)；
[0060]
8-甲氧基-3-(3，4，5-三甲氧基苯基)-2h-色满-2-酮(p)；
[0061]
3-(3，4，5-三甲氧基苯基)-2h-苯并[g]色满-2-酮(q)。
[0062]
本发明还提供了一种采用上述香豆素类衍生物作为植物病毒抑制剂进行抗植物病毒的方法。
[0063]
本发明供了上述香豆素类衍生物在杀植物病原菌方面的应用。
[0064]
本发明提供的香豆素类衍生物具有较高的杀菌活性，特别是针对引起黄瓜枯萎、花生褐斑、苹果轮纹、番茄早疫、小麦赤霉、马铃薯晚疫、油菜菌核、黄瓜灰霉、水稻纹枯、辣椒疫霉、水稻恶苗、小麦纹枯、玉米小斑和西瓜炭疽的病原菌中的一种或多种。
[0065]
其中，化合物a至g、i至n对油菜菌核表现良好的杀菌活性，这说明香豆素类化合物对油菜菌核有独特的疗效。f和g对油菜菌核、黄瓜灰霉、水稻纹枯等多种菌类都存在杀菌活性，特别是对小麦纹枯有极好的效果，抑制率分别高达92.6％和92.2％，与商品化的百菌清相当。
[0066]
本发明提供的香豆素类衍生物具有较高的杀虫活性，对粘虫、棉铃虫、玉米螟和蚊幼虫中的一种或多种具有很高的杀虫活性。
[0067]
其中，化合物f和i在200μg/ml的浓度条件下，粘虫致死率均为100％，浓度降至100μg/ml，其中i对粘虫致死率仍为100％。对于棉铃虫和玉米螟，化合物i仍有最好活性，在600/200μg/ml的浓度条件下杀虫率均为100％，即使浓度降到100μg/ml时，对棉铃虫杀虫率仍然可以达到50％。
[0068]
本发提供的香豆素类衍生物作为杀虫、杀菌剂可以直接使用，也可以加上农业上接受的载体使用，也可以和其他杀虫杀菌剂如溴虫腈、氯虫苯甲酰胺、吡唑醚菌酯等组合使用，这些组合物有的表现增效作用，有的表现相加作用。
[0069]
本发明还提供了一种采用上述香豆素类衍生物作为杀虫剂进行杀虫的方法。
[0070]
本发明还提供了一种采用上述香豆素类衍生物作为杀菌剂进行杀菌的方法。
[0071]
下述的实施例和生测试验结果可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。
[0072]
实施例1：抗烟草花叶病毒活性的测定，测定程序如下：
[0073]
1.病毒提纯及浓度测定：
[0074]
参照南开大学元素所生测室编制的烟草花叶病毒sop规范执行。病毒粗提液经2次聚乙二醇离心处理后，测定浓度，随后4℃冷藏备用。
[0075]
2.化合物溶液配制：
[0076]
称量后，将原药用dmf溶解，配成1
×
105μg/ml的母液，随后用含1
‰
吐温80水溶液稀释至所需浓度；宁南霉素制剂则直接兑水稀释。
[0077]
3.摩擦接种珊西烟适龄叶片，用流水冲洗，病毒浓度10μg/ml。收干后剪下，沿叶中
脉对剖，左右半叶分别浸于1
‰
吐温水及药剂中，30分钟后取出，在适宜的光照温度下保湿培养，每3片叶为1次重复，重复3次。3天后记录病斑数，计算防效。
[0078]
4.活体保护作用：
[0079]
选长势均匀一致的3-5叶期珊西烟，全株喷雾施药，每处理3次重复，并设1
‰
吐温80水溶液对照。24小时后，叶面撒布金刚砂(500目)，用毛笔蘸取病毒液，在全叶面沿支脉方向轻擦2次，叶片下方用手掌支撑，病毒浓度10μg/ml，接种后用流水冲洗。3天后记录病斑数，计算防效。
[0080]
5.活体治疗作用：
[0081]
选长势均匀一致的3-5叶期珊西烟，用毛笔全叶接种病毒，病毒浓度为10μg/ml，接种后用流水冲洗。叶面收干后，全株喷雾施药，每处理3次重复，并设1
‰
吐温80水溶液对照。3天后，记录病斑数，计算防效。
[0082]
6.活体钝化作用
[0083]
选长势均匀一致的3-5叶期珊西烟，将药剂与等体积的病毒汁液混合钝化30分钟后，摩擦接种，病毒浓度20μg/ml，接种后即用流水冲洗，重复3次，设1
‰
吐温80水溶液对照。3天后数病斑数，计算结果。
[0084]
抑制率(％)＝[(对照枯斑数-处理枯斑数)/对照枯斑数]
×
100％
[0085]
表1抗烟草花叶病毒(tmv)活性测试结果
[0086]
[0087][0088]
大部分香豆素类化合物在活体钝化、活体治疗、活体保护三种模式下，对烟草花叶病毒均有抑制作用，b、e、g、l、n在活体钝化、活体治疗、活体保护三种模下均表现出极好的抗tmv活性，与商品化的病毒唑作用效果相当。其中在500μg/ml浓度条件下，化合物e三种模式相对抑制率分别为53.4
±
2.3％、47.0
±
3.2％、44.5
±
0.4％，在100μg/ml浓度条件下，相对抑制率为20.2
±
0.8、12.9
±
2.0、16.1
±
1.0，其效果与商品化的病毒唑相当，而化合物n在活体钝化、活体治疗、活体保护三种模式下，相对抑制率分别为49.2
±
1.1％，53.3
±
3.7％，41.5
±
2.9％，活性高于病毒唑，尤其治疗活性作用效果与商品化宁南霉素相当。
[0089]
实施例2：杀菌活性的测定，测定程序如下：
[0090]
以番茄早疫病菌为例，可以换成其他菌。
[0091]
离体测试方法：将番茄早疫病菌接到pda培养基上培养7天，用打孔器在菌落边缘
制取直径4cm的菌碟接种到含有50μg/ml和不含药剂的pda培养基上培养4天，量取菌落直径，与对照比较计算出药剂的抑制百分率。
[0092]
表2离体杀菌活性测试结果
[0093][0094]
化合物a至g、i至n对油菜菌核表现良好的杀菌活性，这说明香豆素类化合物对油菜菌核有独特的疗效。f和g对油菜菌核、黄瓜灰霉、水稻纹枯等多种菌类都存在杀菌活性，特别是对小麦纹枯有极好的效果，抑制率分别高达92.6％和92.2％，与商品化的百菌清相当。
[0095]
实施例3：杀虫活性的测定，测定程序如下：
[0096]
粘虫、棉铃虫和玉米螟的活性测试
[0097]
浸叶法。配置所需浓度后，把直径约为5-6cm的叶片浸入药液中5-6秒，取出，放在吸水纸上晾干，放在指定的培养皿中，接入10头3龄幼虫，放入27
±
1℃的养虫室中观察3-4天后检查结果。
[0098]
蚊幼虫的活性测试
[0099]
蚊幼虫的实验方法：尖音库蚊淡色亚种，室内饲养的正常群体。称取供试化合物约5mg于盘尼西林药瓶中，加5ml丙酮(或适宜溶剂)，振荡溶解，即为1000μg/ml母液。移取0.5ml母液，加入盛有89.9ml水的100ml烧杯中，选取10头4龄初蚊子幼虫，连同10ml饲养液一并倒入烧杯中，其药液的浓度即为5μg/ml。放入标准处理室内，24h检查结果。
[0100]
以含有0.5ml实验溶剂的水溶液为空白对照。
[0101]
表3杀虫生测活性数据
[0102][0103]
香豆素类化合物，在杀虫方面效果显著，其中化合物f和i在200μg/ml的浓度条件下，粘虫致死率均为100％，浓度降至100μg/ml，其中i对粘虫致死率仍为100％。对于棉铃虫和玉米螟，化合物i仍有最好活性，在600/200μg/ml的浓度条件下杀虫率均为100％，即使浓度降到100μg/ml时，对棉铃虫杀虫率仍然可以达到50％。