一种D环修饰的新白叶藤碱衍生物在防治农业植物病害中的应用的制作方法

本发明属于天然药物化学领域和生物农药技术领域，公开了一种d环修饰的新白叶藤碱衍生物的新用途，具体涉及衍生物zxd-1～zxd-18在防治由油菜菌核病，立枯丝核菌，番茄灰霉病，小麦赤霉病，稻瘟病，西瓜蔓枯病引起的植物病害中的应用。

背景技术：

目前，植物病害的防治主要还是依赖于化学农药的使用，因其用量少，见效快故而备受人们青睐，但是由于化工行业的精细发展以及农民用药技术把握不准，为追求效果盲目加大剂量，导致“抗药性，再猖獗，农药残留”问题日趋严重，因此研究与开发能有效控制有害生物的高效、低毒、低残留的新型农药，已成为目前农药创制的首要目标。作为三大种类生物农药之一的植物源生物农药是指利用植物体内的次生代谢物质，如木脂素类、黄酮、生物碱、萜烯类等物质加工而成的农药，与有机合成农药相比，具有选择性高、低毒、易降解、不易产生抗性等优点，已成为创制新农药的重要途径之一。

我国是一个农业大国，耕地少，人口多，使得粮食问题是我们亟待解决的重要问题之一。而植物真菌性病害一直是粮食作物生产和产品储藏过程中的制约因素之一，对于产品的发育阶段、营养价值、有限保质期等问题方面都造成了严重损失。因此，我们期望从植物资源中寻找和筛选潜在的杀菌次生代谢产物，并以其为先导结构进行结构优化设计进而从中发现新的杀菌剂。由于我国的主要粮食作物小麦和水稻，小麦赤霉病病菌和稻瘟病病菌在这两种粮食作物中作为代表性真菌病害作为我们选择的对象。另外，我们还选择了4种重要性病害油菜菌核病病菌、立枯丝核菌病菌、番茄灰霉病病菌、西瓜蔓枯病病菌作为我们筛选的对象。

新白叶藤碱是源自非洲传统草药血红白叶藤(cryptolepissanguinolenta)中分离得到的天然生物碱之一，由于血红白叶藤在非洲被用来治疗黄疽、肝炎、胃肠疾病、阿米巴痢疾以及各种原因的发热,如疟疾、尿道与上呼吸道感染、风湿病和性病引起的发热，因而其次生代谢产物新白叶藤碱得以广泛关注，用于抗疟、抗菌、抗真菌、抗病毒和抗肿瘤等生物活性的先导化合物来研究与开发。课题组前期研究(中国发明专利，专利号：201810647499.3)发现新白叶藤碱b环修饰的衍生物对稻瘟病、油菜菌核和番茄灰霉表现出潜在的抑制作用，在该研究启发下，我们课题组继续对新白叶藤碱的杀菌构效关系进行了分析研究，在保持新白叶藤碱b环不变，针对a环设计并合成了一系列化合物，使其杀菌活性有了更为显著的提高(中国发明专利，专利号：201910138766.9)，据此，本发明仍以新白叶藤碱为原型，重点进行d环修饰与优化合成，设计并合成了一系列新分子，并发现部分目标化合物对油菜菌核病，立枯丝核菌，番茄灰霉病，小麦赤霉病，稻瘟病，西瓜蔓枯病仍具有优异的抑菌效果，可作为一种新型的广谱杀菌剂来开发。

技术实现要素：

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷，为农业生产提供一种d-环修饰的高活性新白叶藤碱衍生物的新用途，即新白叶藤碱衍生物作为生物农药在防治油菜菌核病、立枯丝核菌、番茄灰霉病、小麦赤霉病、稻瘟病、西瓜蔓枯病中的应用。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方法：一种抗油菜菌核病、立枯丝核菌、番茄灰霉病、小麦赤霉病、稻瘟病、西瓜蔓枯病的药物，其中含有治疗有效量的zxd-1～zxd-18中的任一化合物所示的新白叶藤碱衍生物。

本发明所述的一种d环修饰的新白叶藤碱衍生物zxd-1～zxd-18制备方法如图2所示。

本发明所述的新白叶藤碱衍生物合成方法见实施例，经多次硅胶柱层析等常规方法分离获得纯品，经质谱和核磁共振等波谱技术，确定了权利要求的喹啉类化合物zxd-1～zxd-18，其结构式如图1所示。经活性筛选结果表明，本发明所述的新白叶藤碱衍生物对油菜菌核病、立枯丝核菌、番茄灰霉病、小麦赤霉病、稻瘟病、西瓜蔓枯病表现出较强的抑制作用，可用于制备杀菌剂。

天然源生物碱具有高效、低毒、无污染、对人畜安全、作用方式独特、选择性高、对天敌和有益生物安全及害虫、病原菌不易产生抗药性等优点，符合人们对理想农药的要求。新白叶藤碱作为一类天然源生物碱属于生物农药，其本发明所述的优点在于：

1)杀菌活性高，可作为新的防治植物源病菌先导对其进行合理性开发。

2)本发明提供的化合物对油菜菌核病、立枯丝核菌、番茄灰霉病、小麦赤霉病、稻瘟病、西瓜蔓枯病具有优异的抑菌作用，为农业病菌防治提供了一种天然源杀菌活性物质。将其作为杀菌剂，其高效、低毒、安全等特点符合当前新农药创制的要求。

3)本发明化合物合成工艺简单、产品纯度高。

附图说明

图1新白叶藤碱衍生物

图2新白叶藤碱合成反应式

具体实施方式

为了更好地理解本发明，以下通过具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明。但不应将此理解为对本发明的限制。下列实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1：化合物zxd-1的合成

本发明所述化合物zxd-1的合成方法按如下反应式进行：

目标化合物zxd-1的合成：将邻甲氨基苯甲醛(0.5mmol)溶于适量乙醇中，随后加入5-甲基吲哚(0.5mmol)和对甲苯磺酸(0.5mmol),加热回流24h。待冷却至室温后，用naoh(1m)溶液调ph至碱性，随后用二氯甲烷萃取3次，收集有机相并用无水硫酸镁干燥，旋蒸除去二氯甲烷，柱层析(二氯甲烷/甲醇＝50:1)纯化，得橙红色固体，即目标化合物zxd1(合成方法参见文献：chemicalscience,2011,2,2178–2181)。

橙红色固体；产率：62％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ8.86(s,1h),8.11(d,j＝7.9hz,1h),7.97–7.90(m,2h),7.86–7.79(m,1h),7.49(d,j＝3.6hz,1h),7.47(d,j＝4.2hz,1h),7.30(d,j＝8.1hz,1h),4.27(s,3h),2.46(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ155.59,153.68,137.08,131.00,130.36,130.29,129.07,128.38,127.44,124.38,122.10,121.91,120.58,117.27,115.24,33.09,21.56.ms-esim/z:calcdforc17h14n2:246.12[m+h]⁺.

实施例2：化合物zxd-2的合成

合成方法与实施例1相同，仅以5-甲氧基吲哚代替5-甲基吲哚。

深红色固体；产率：51％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ8.94(s,1h),8.11(d,j＝6.5hz,1h),7.95(d,j＝8.6hz,1h),7.86–7.82(m,1h),7.75(d,j＝2.7hz,1h),7.51(d,j＝1.8hz,1h),7.48(t,j＝3.8hz,1h),7.11(d,j＝8.6hz,1h),4.26(s,3h),3.85(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ154.56,154.08,148.61,137.08,131.32,130.47,130.11,127.29,124.36,122.32,120.52,117.65,117.17,115.31,105.95,56.06,33.34.ms-esim/z:calcdforc17h14n2o:262.11[m+h]⁺.

实施例3：化合物zxd-3的合成

合成方法与实施例1相同，仅以5-氟吲哚代替5-甲基吲哚。

橘红色固体；产率：53％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ8.97(s,1h),8.12(d,j＝8.0hz,1h),7.98(d,j＝2.6hz,1h),7.96(d,j＝2.5hz,1h),7.86(m,1h),7.56(d,j＝8.6hz,1h),7.50(t,j＝7.4hz,1h),7.31(m,1h),4.28(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ158.28,155.96,151.90,137.32,131.54,130.82,130.59,127.08(d,j＝4.3hz),124.71(d,j＝10.0hz),122.32,120.36,118.16(d,j＝8.6hz),116.17(d,j＝24.1hz),115.40,108.04(d,j＝24.3hz),33.19.ms-esim/z:calcdforc16h11fn2:250.09[m+h]⁺.

实施例4：化合物zxd-4的合成

合成方法与实施例1相同，仅以5-氯吲哚代替5-甲基吲哚。

橘红色固体；产率：82％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ9.08(s,1h),8.25(s,1h),8.16(d,j＝7.9hz,1h),8.03(d,j＝8.7hz,1h),7.90(t,j＝7.8hz,1h),7.59(d,j＝8.4hz,1h),7.54(t,j＝7.5hz,1h),7.49(d,j＝8.7hz,1h),4.33(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ156.13,154.09,137.35,131.74,131.21,130.67,128.75,126.38,125.67,123.62,122.63,121.61,120.66,118.85,115.65,33.38.ms-esim/z:calcdforc16h11cln2:266.06[m+h]⁺.

实施例5：化合物zxd-5的合成

合成方法与实施例1相同，仅以5-溴吲哚代替5-甲基吲哚。

橘黄色固体；产率：90％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ9.07(s,1h),8.37(s,1h),8.19–8.09(m,1h),8.02(d,j＝8.4hz,1h),7.90(s,1h),7.60(t,j＝8.3hz,1h),7.53(d,j＝8.6hz,2h),4.32(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ155.99,154.37,137.34,131.74,131.40,131.25,130.67,126.32,126.23,124.50,122.65,120.69,119.38,115.66,111.33,33.39.ms-esim/z:calcdforc16h11brn2:310.01[m+h]⁺.

实施例6：化合物zxd-6的合成

合成方法与实施例1相同，仅以6-甲基吲哚代替5-甲基吲哚。

橘黄色固体；产率：52％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ8.82(s,1h),8.10(d,j＝8.0hz,1h),7.99(d,j＝7.7hz,1h),7.94(d,j＝8.6hz,1h),7.81(m,1h),7.51–7.45(m,1h),7.39(s,1h),7.00(d,j＝7.6hz,1h),4.28(s,3h),2.48(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ156.18,156.13,138.98,136.83,130.76,130.20,128.31,127.44,122.20,121.82,121.50,120.92,120.75,118.03,115.28,33.14,22.54.ms-esim/z:calcdforc17h14n2:246.12[m+h]⁺.

实施例7：化合物zxd-7的合成

合成方法与实施例1相同，仅以6-甲氧基吲哚代替5-甲基吲哚。

棕黄色固体；产率：63％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ8.72(s,1h),8.08(d,j＝8.0hz,1h),8.00(d,j＝8.4hz,1h),7.94(d,j＝8.6hz,1h),7.79(m,1h),7.47(t,j＝7.4hz,1h),7.15(d,j＝2.3hz,1h),6.77(d,j＝8.3hz,1h),4.28(s,3h),3.87(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ161.46,157.72,156.71,136.28,130.38,129.96,127.31,126.93,122.55,122.29,120.98,117.44,115.31,107.63,102.07,55.73,33.13.ms-esim/z:calcdforc17h14n2o:262.11[m+h]⁺.

实施例8：化合物zxd-8的合成

合成方法与实施例1相同，仅以6-氟吲哚代替5-甲基吲哚。

黄色固体；产率：50％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ8.91(s,1h),8.14(d,j＝6.0hz,1h),8.11(d,j＝2.8hz,1h),7.98(d,j＝8.7hz,1h),7.84(t,j＝8.6hz,1h),7.54–7.48(m,1h),7.33(d,j＝10.6hz,1h),6.98(d,j＝10.4hz,1h),4.30(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ164.91,162.50,156.94,136.64,131.14,130.33,129.26(d,j＝2.2hz),126.44,122.99(d,j＝10.9hz),122.60,120.88,120.81,115.54,106.97(d,j＝24.3hz),103.99(d,j＝23.5hz),33.31.ms-esim/z:calcdforc16h11fn2:250.09[m+h]⁺.

实施例9：化合物zxd-9的合成

合成方法与实施例1相同，仅以6-氯吲哚代替5-甲基吲哚。

黄色固体；产率：51％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ9.00(s,1h),8.15(m,2h),8.01(d,j＝8.7hz,1h),7.88(t,j＝8.0hz,1h),7.59(s,1h),7.53(t,j＝7.7hz,1h),7.19(d,j＝8.1hz,1h),4.32(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ156.66,137.03,133.46,131.48,130.52,130.37,126.27,123.07,123.02,122.71,120.88,119.48,117.21,115.64,33.40.ms-esim/z:calcdforc16h11cln2:266.06[m+h]⁺.

实施例10：化合物zxd-10的合成

合成方法与实施例1相同，仅以6-溴吲哚代替5-甲基吲哚。

橘黄色固体；产率：60％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ9.03(s,1h),8.16(d,j＝6.6hz,1h),8.09(d,j＝8.0hz,1h),8.02(d,j＝8.7hz,1h),7.89(t,j＝8.9hz,1h),7.74(s,1h),7.54(t,j＝7.4hz,1h),7.33(d,j＝6.5hz,1h),4.32(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ156.87,156.47,137.12,131.53,130.55(2c),126.31,123.36(2c),122.74,122.20,122.14,120.90,120.15,115.67,33.43.ms-esim/z:calcdforc16h11brn2:310.01[m+h]⁺.

实施例11：化合物zxd-11的合成

合成方法与实施例1相同，仅以4-甲基吲哚代替5-甲基吲哚。

橘红色固体；产率：38％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ8.83(s,1h),8.21(d,j＝7.9hz,1h),7.95(d,j＝8.6hz,1h),7.83(m,1h),7.49(t,j＝7.5hz,1h),7.44(d,j＝7.9hz,1h),7.39(t,j＝7.6hz,1h),6.98(d,j＝7.1hz,1h),4.29(s,3h),2.79(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ155.69,155.62,136.61,134.20,130.98,130.94,130.61,128.92,127.64,122.71,122.11,121.38,120.90,115.35,115.15,33.13,20.36.ms-esim/z:calcdforc17h14n2:246.12[m+h]⁺.

实施例12：化合物zxd-12的合成

合成方法与实施例1相同，仅以4-甲氧基吲哚代替5-甲基吲哚。

橘黄色固体；产率：53％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ8.74(s,1h),8.19(d,j＝8.0hz,1h),7.95(d,j＝8.6hz,1h),7.81(m,1h),7.51–7.46(m,1h),7.46–7.41(m,1h),7.22(d,j＝7.8hz,1h),6.79(d,j＝8.1hz,1h),4.30(s,3h),4.06(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ156.94,156.68,155.57,136.46,130.70,130.33,130.27,130.12,126.19,122.26,121.15,115.28,112.11,110.92,102.00,55.90,33.23.ms-esim/z:calcdforc17h14n2o:262.11[m+h]⁺.

实施例13：化合物zxd-13的合成

合成方法与实施例1相同，仅以4-氟吲哚代替5-甲基吲哚。

黄色固体；产率：60％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ8.89(s,1h),8.25(d,j＝6.7hz,1h),8.00(d,j＝8.7hz,1h),7.91–7.82(m,1h),7.53(d,j＝7.3hz,1h),7.51–7.46(m,1h),7.43(d,j＝7.8hz,1h),7.00–6.93(m,1h),4.32(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ159.62,157.79(d,j＝5.5hz),155.70,136.91,131.84(d,j＝4.0hz),131.60,130.67,130.23(d,j＝8.6hz),123.93,122.59,121.00,115.53,114.05(d,j＝3.0hz),111.36(d,j＝15.1hz),105.75(d,j＝19.0hz),33.50.ms-esim/z:calcdforc16h11fn2:250.09[m+h]⁺.

实施例14：化合物zxd-14的合成

合成方法与实施例1相同，仅以4-氯吲哚代替5-甲基吲哚。

橘黄色固体；产率：55％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ9.11(s,1h),8.27(d,j＝8.0hz,1h),7.99(d,j＝8.7hz,1h),7.88(m,1h),7.56(t,j＝7.2hz,1h),7.54–7.50(m,1h),7.47(d,j＝7.9hz,1h),7.20(d,j＝7.7hz,1h),4.32(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ156.80,155.68,136.98,132.30,131.80,130.97,129.84,128.20,125.55,122.61,121.21,120.79,119.89,116.45,115.46,33.44.ms-esim/z:calcdforc16h11cln2:266.06[m+h]⁺.

实施例15：化合物zxd-15的合成

合成方法与实施例1相同，仅以4-溴吲哚代替5-甲基吲哚。

黄色固体；产率：73％；¹hnmr(400mhz,chloroform-d)δ8.98(s,1h),7.91(d,j＝6.5hz,1h),7.67(m,1h),7.62(d,j＝8.7hz,1h),7.59(d,j＝7.4hz,1h),7.35(t,j＝7.3hz,1h),7.29(t,j＝7.6hz,1h),7.25–7.16(m,1h),4.25(s,3h).¹³cnmr(101mhz,chloroform-d)δ155.58,154.89,135.74,130.50,129.87,129.54,128.52,126.27,122.43,121.95,121.08,119.63,116.07,115.50,113.00,32.05.ms-esim/z:calcdforc16h11brn2:310.01[m+h]⁺.

实施例16：化合物zxd-16的合成

合成方法与实施例1相同，仅以7-甲基吲哚代替5-甲基吲哚。

橘红色固体；产率：52％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ8.93(s,1h),8.15(d,j＝7.9hz,1h),7.98(d,j＝8.2hz,2h),7.85(m,1h),7.53–7.46(m,1h),7.32(d,j＝7.3hz,1h),7.09(t,j＝7.4hz,1h),4.35(s,3h),2.60(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ155.20,154.51,137.10,131.03,130.34,129.81,129.31,127.94,126.45,123.67,122.20,120.68,119.62,119.32,115.34,33.21,17.56.ms-esim/z:calcdforc17h14n2:246.12[m+h]⁺.

实施例17：化合物zxd-17的合成

合成方法与实施例1相同，仅以7-氯吲哚代替5-甲基吲哚。

橘红色固体；产率：48％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ9.12(s,1h),8.21(d,j＝8.0,1h),8.14(d,j＝7.6hz,1h),8.07(d,j＝8.6hz,1h),7.92(m,1h),7.60–7.52(m,2h),7.18(t,j＝7.7hz,1h),4.39(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ155.89,151.76,137.29,131.77,131.36,130.67,128.72,127.08,126.10,122.81,121.48,120.90,120.65,120.43,115.77,33.54.ms-esim/z:calcdforc16h11cln2:266.06[m+h]⁺.

实施例18：化合物zxd-18的合成

合成方法与实施例1相同，仅以7-溴吲哚代替5-甲基吲哚。

橘黄色固体；产率：45％；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ9.12(s,1h),8.21(d,j＝7.7hz,1h),8.19(d,j＝7.5hz,1h),8.08(d,j＝8.6hz,1h),7.96–7.90(m,1h),7.71(d,j＝7.8hz,1h),7.57(t,j＝7.5hz,1h),7.13(m,1h),4.40(s,3h).¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ155.78,153.16,137.28,131.78,131.68,131.45,130.67,127.31,125.78,122.83,121.19,120.89,120.87,115.79,110.83,33.54.ms-esim/z:calcdforc16h11brn2:310.01[m+h]⁺.

实施例19：新白叶藤碱衍生物对植物源病菌的抑菌活性测定及结果

1)供试药剂：新白叶藤碱衍生物zxd-1～zxd-18。

2)供试菌种：稻瘟病菌、油菜菌核病菌、立枯丝核菌、小麦赤霉病菌、西瓜蔓枯病菌和番茄灰霉病菌由甘肃省农业科学院提供。

3)生物测定方法：pda培养基的配制方法：1.称重和熬煮按培养基配方逐一称取去皮土豆，土豆切成小块放入锅中，加水1000ml，在加热器上加热至沸腾，维持20-30min，用两层纱布趁热在量杯中过滤，弃掉滤渣，滤液用水稀释到1000ml。2.加热、溶解把滤液放入锅中，加葡萄糖20g，琼脂15g，然后放在电磁炉上小火加热，并用玻璃棒不断搅拌，以防治琼脂成团。待完全溶解后再补水至所需量。3.分装将配制好的培养基分装于100ml规格的锥形瓶中(固体培养基以不超过其溶剂的一半为宜)4.加棉塞培养基分装完毕后，在锥形瓶上封上封口膜，以阻止外界微生物进入培养基造成污染，并保证良好的通气性。5.灭菌将培养基置于压力蒸汽灭菌器上，以121℃灭菌3h，压力为0.15mpa。6.制备培养基(含药无菌操作台)将培养基以20ml量分装于培养皿中，静置，冷却，待其凝固。7.上样(接种)将无菌操作台进行灭菌操作，点燃酒精灯，采用插空法，通过点样针将所需菌种在酒精灯外焰接种于培养皿中，用胶带封口(打空器、点样针等仪器放入乙醇中灭菌)。8.培养将接种后的培养皿放入培养箱中进行培养。观察记录现象。计算抑菌率。分别测定新白叶藤碱系列化合物在25mg/l和50mg/l对6种菌的抑制活性，每个浓度做3个重复实验(结果见表-1)。

表1化合物zxd-1～zxd-18对6种植物病害的抑菌活性

由表1生测结果可知，本发明制备的新白叶藤碱衍生物zxd-1～zxd-18均表现出对6种菌的抑制活性，其中部分化合物在50ppm下对6种病菌抑制活性达80％以上，甚至表现出更好的抑制活性。且本发明所述的新白叶藤碱衍生物结构简单，易于合成，其部分化合物的抑菌活性高于对照药嘧菌酯的抑菌活性，具有进一步研究的价值，有望开发成为新型的植物源农药，因而本发明所述的化合物可用于制备农药中的用途。