本发明属于天然产物化学合成
技术领域：
：，具体涉及含氢化诺卜基的对称型双子季铵铁的合成方法与抗菌应用。
背景技术：
：：植物病原菌不仅危害农作物正常生长，给农林牧生产造成重大损失，而且会引发一系列食源性疾病，严重威胁人和动物的生命健康，但植物病原菌对一般化学农药杀菌剂的抗药性极强，而且大量使用化学杀菌剂易造成植物的农药残留量大与环境污染等问题。季铵盐化合物是一类性质稳定，有很强的表面活性与杀菌作用。由β-蒎烯为原料经过几步化学反应合成得到的n,n一二甲(乙)基-n-烷基氢化诺卜基卤化铵类化合物，经抑菌活性测试表明对多种植物病原菌有较好的抑制作用，对某些菌种的抑制作用甚至超过常用抗菌农药百菌清、多菌灵。双子季铵盐是较之一般的单季铵盐水溶性更好，吸附能力和杀菌能力更强，在许多方面有很好的应用价值。但目前尚无发现这类含氢化诺卜基的双子季铵盐及其合成方法与在抗菌应用方面的研究。技术实现要素：本发明提出了含氢化诺卜基的对称型双子季铵铁的合成方法与抗菌应用，以解决上述
背景技术：
：中提出的问题。本发明的技术方案是这样实现的：含氢化诺卜基的对称型双子季铵铁的合成方法，所述合成方法如下：含氢化诺卜基的叔胺和α,ω-二溴代烷烃在有机溶剂中加热反应，反应后冷却、过滤去溶剂，得到结晶物，结晶物经非极性溶剂洗涤，滤干、真空干燥得七种含氢化诺卜基的对称型双子季铵盐，合成过程的化学反应如下：在本发明的含氢化诺卜基的对称型双子季铵铁的合成方法中，所得的七种含氢化诺卜基的对称型双子季铵盐包括四种氢化诺卜基二甲基溴化铵和三种氢化诺卜基二乙基溴化铵，所述的氢化诺卜基二甲基溴化铵分别为三亚甲基-1,3-双、四亚甲基-1,4-双、五亚甲基-1,5-双、六亚甲基-1,6-双，所述的氢化诺卜基二乙基溴化铵分别为四亚甲基-1,4-双、五亚甲基-1,5-双、六亚甲基-1,6-双。在本发明的含氢化诺卜基的对称型双子季铵铁的合成方法中，所述的含氢化诺卜基的叔胺原料为氢化诺卜基二甲胺、氢化诺卜基二乙胺。在本发明的含氢化诺卜基的对称型双子季铵铁的合成方法中，所述的α,ω-二溴代烷烃原料为：1,3-二溴丙烷、1,4-二溴丁烷、1,5-二溴戊烷、1,6-二溴己烷。在本发明的含氢化诺卜基的对称型双子季铵铁的合成方法中，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮或乙腈。在本发明的含氢化诺卜基的对称型双子季铵铁的合成方法中，所述的氢化诺卜基叔胺与α,ω-二溴代烷的物质的量比为2.2:1。在本发明的含氢化诺卜基的对称型双子季铵铁的合成方法中，所述的加热反应的方式为将加入有含氢化诺卜基的叔胺、α,ω-二溴代烷烃、有机溶剂的磨口锥形瓶放入搅拌子，装上球形冷凝管，置于磁力加热搅拌器上进行搅拌回流。含氢化诺卜基的对称型双子季铵铁的抗菌应用，合成得到的七种双子季铵盐，用于抑制如下十种植物病原菌：油茶炭疽病、层出镰刀菌、梨链格孢菌、水稻纹枯病菌、毛竹枯梢病菌、枇杷炭疽病菌、松枯梢病菌、葡萄炭疽病菌、七叶树亮孢菌、水稻稻瘟病菌。实施本发明的这种含氢化诺卜基的对称型双子季铵铁的合成方法与抗菌应用，具有以下有益效果：合成方法所用的仪器设备简单，操作简便，条件温和易控，产品收率和纯度较高。采用菌丝生长速率法，以百菌清为阳性对照物，对十种植物病原真菌进行抗菌活性测试，实验结果表明：七种含氢化诺卜基的双子季铵盐化合物对所用的十种植物病原真菌都有好的抑制作用，在药液浓度为500mg/l时，其中，六亚甲基-1,6-双(氢化诺卜基二乙基溴化铵)对8种植物病原真菌的抑制率均超过85％，六亚甲基-1,6-双(氢化诺卜基二甲基溴化铵)对水稻稻瘟病菌(k)的抑制率分别达88.2％和98.5％，对水稻纹枯病菌(d)的抑制率接近或达到100％，可以与百菌清等同，对层出镰刀菌(b)、梨链格孢菌(c)、毛竹枯梢病病菌(e)、松枯梢病病菌(g)、和七叶树壳孢菌(j)的抑制率有很多项达到或接近100％，大大超过百菌清对该5种植物病原菌的抑制率。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1：在150ml磨口锥形瓶内加入55mmol化诺卜基二甲基胺、25mmol1,3-二溴丙烷、50ml甲醇/乙醇/异丙醇/乙酸甲酯/乙酸乙酯/丙酮/丁酮/乙腈，放入搅拌子，装上球形冷凝管，置于磁力加热搅拌器上进行搅拌回流，24h后停止加热，冷却至10℃，得结晶物，将结晶物过滤，以冷石油醚抽滤至干，真空干燥，得三亚甲基-1,3-双(氢化诺卜基二甲基溴化铵)(1-3-1bb)成品。白色细柱状结晶体，得率81％,m.p.245.7-247.3℃。nmr,δh(cdcl3):3.748(4h,t,j＝8hz,212-ch3),3.543(4h,m,211-ch2),3.326(12h,s,4α-ch3),2.359(2h,m,22-ch),2.292(2h,m,13-ch2),2.018～1.698[6h,m,2(7-ch,10-ch2,5-ch,1-ch,4-ch2,3-ch)],1.434(2h,m,25-ch),1.150(6h,s,29-ch3),0.988(6h,s,28-ch3),0.830(2h,d,j＝9.6hz,27-ch)；δc(cdcl3):38.585(c-1),46.286(c-2),22.328(c-3),26.268(c-4),41.240(c-5),38.717(c-6),30.359(c-7),23.511(c-8),28.094(c-9),33.483(c-10),62.101(c-11),63.535(c-12),18.717(c-13)；ms(c29h56n2br2):511.3,513.3(m-br)；617.3,673.3(m+br).实施例2：在150ml磨口锥形瓶内加入55mmol化诺卜基二甲基胺、25mmol1,4-二溴丁烷、50ml甲醇/乙醇/异丙醇/乙酸甲酯/乙酸乙酯/丙酮/丁酮/乙腈，放入搅拌子，装上球形冷凝管，置于磁力加热搅拌器上进行搅拌回流，24h后停止加热，冷却至10℃，得结晶物，将结晶物过滤，以冷石油醚抽滤至干，真空干燥，得四亚甲基-1,4-双(氢化诺卜基二甲基溴化铵)(1-4-1bb)成品。白色细柱状结晶体，得率87％,m.p.263.7-265.5℃。nmr,δh(cdcl3):3.817(4h,m,212-ch2),3.045(4h,m,211-ch2),3.240(12h,s,4α-ch3),2.288(2h,m,22-ch2),2.041～1.765[20h,m,2(7-ch,10-ch2,5-ch,1-ch,4-ch2,3-ch),213-ch2],1.427(2h,m,23-ch),1.147(6h,s,9-ch3),0.975(6h,s,28-ch3),0.821(2h,d,j＝9.6hz,27-ch)；δc(cdcl3):37.782(c-1),45.339(c-2),21.363(c-3),25.80(c-4),40.859(c-5),38.047(c-6),29.430(c-7),22.807(c-8),27.596(c-9),32.379(c-10),62.634(c-11),61.70(c-12),19.052(c-13),50.907(c-α)；ms(c30h58n2br2):525.4,527.4(m-br),685.4,687.4(m+br).实施例3：在150ml磨口锥形瓶内加入55mmol化诺卜基二甲基胺、25mmol1,5-二溴戊烷、50ml甲醇/乙醇/异丙醇/乙酸甲酯/乙酸乙酯/丙酮/丁酮/乙腈，放入搅拌子，装上球形冷凝管，置于磁力加热搅拌器上进行搅拌回流，24h后停止加热，冷却至10℃，得结晶物，将结晶物过滤，以冷石油醚抽滤至干，真空干燥，得五亚甲基-1,5-双(氢化诺卜基二甲基溴化铵)(1-5-1bb)成品。白色结晶物，得率85％,m.p.239.1-241.7℃。nmr,δh(cdcl3):3.365～3.280(8h,m,211-ch2,212-ch2),3.051(12h,s,4α-ch3),2.329(2h,m,22-ch2),1.934～1.826[12h,m,2(7-ch,10-ch2,5-ch,3-ch)],1.719(8h,m,24-ch2,213-ch2),1.475(2h,m,23-ch),1.289(2h,m,14-ch2),1.817(6h,s,29-ch3),1.036(6h,s,28-ch3),0.859(2h,d,j＝9.6hz,27-ch)；δc(cdcl3):37.924(c-1),45.420(c-2),21.731(c-3),25.908(c-4),40.977(c-5),38.116(c-6),29.391(c-7),22.758(c-8),27.974(c-9),32.864(c-10),62.438(c-11),61.194(c-12),22.329(c-13),21.463(c-14),50.481(c-α)；ms(c31h60n2br2):539.6,541.6(m-br),699.0,701.0(m+br).实施例4：在150ml磨口锥形瓶内加入55mmol化诺卜基二甲基胺、25mmol1,6-二溴己烷、50ml甲醇/乙醇/异丙醇/乙酸甲酯/乙酸乙酯/丙酮/丁酮/乙腈，放入搅拌子，装上球形冷凝管，置于磁力加热搅拌器上进行搅拌回流，24h后停止加热，冷却至10℃，得结晶物，将结晶物过滤，以冷石油醚抽滤至干，真空干燥，得六亚甲基-1,6-双(氢化诺卜基二甲基溴化铵)(1-6-1bb)成品。白色结晶物，得率82％,m.p.274.0-275.6℃。nmr,δh(cdcl3):3.299(8h,m,211-ch2,212-ch2),3.042(12h,s,4α-ch3),2.329(2h,m,22-ch),1.933～1.826[12h,m,2(7-ch,10-ch2,5-ch,3-ch)],1690(8h,m,24-ch2,213-ch2),1.467(2h,m,23-ch),1.318(4h,m,14-ch2),1.186(6h,s,29-ch3),1.032(6h,s,28-ch3),0.8589(2h,d,j＝9.6hz,27-ch)；δc(cdcl3):(c-1)37.824,(c-2)45.432,(c-3)21.451,(c-4)25.878,(c-5)40.957,(c-6)38.090,(c-7)29.382,(c-8)22.745,(c-9)27.657,(c-10)32.825,(c-11)62.528,(c-12)62.096,(c-13)25.063,(c-14)21.724,(c-α)50.503；ms(c32h60n2br2):553.6,555.6(m-br),713.0,715.0(m+br).实施例5：在150ml磨口锥形瓶内加入55mmol化诺卜基二乙基胺、25mmol1,4-二溴丁烷、50ml甲醇/乙醇/异丙醇/乙酸甲酯/乙酸乙酯/丙酮/丁酮/乙腈，放入搅拌子，装上球形冷凝管，置于磁力加热搅拌器上进行搅拌回流，24h后停止加热，冷却至10℃，得结晶物，将结晶物过滤，以冷石油醚抽滤至干，真空干燥，得四亚甲基-1,4-双(氢化诺卜基二乙基溴化铵)(2-4-2bb)成品。白色细粒状结晶体，得率84％,m.p.245.1-247.2℃。nmr,δh(cdcl3):3.592(4h,m,212-ch2),3.372(8h,m,4α-ch2),3.168(4h,m,211-ch2),2.299(2h,m,22-ch),2.679-1.679(20h,m,27-ch,210-ch2,21-ch,25-ch,24-ch2,213-ch2,23-ch),1.357(14h,s,23-ch,4β-ch3),1.138(6h,s,29-ch3),0.959(6h,s,28-ch3),0.825(2h,d,j＝9.2hz,27-ch)；δc(cdcl3):38.635(c-1),45.956(c-2),22.449(c-3),26.218(c-4),41.139(c-5),38.712(c-6),29.422(c-7),23.528(c-8),28.093(c-9),33.477(c-10),57.824(c-11),57.203(c-12),19.928(c-13),54.193(c-α),8.457(c-β)；ms(c34h66n2br2):581.6,583.6(m-br).实施例6：在150ml磨口锥形瓶内加入55mmol化诺卜基二乙基胺、25mmol1,5-二溴戊烷、50ml甲醇/乙醇/异丙醇/乙酸甲酯/乙酸乙酯/丙酮/丁酮/乙腈，放入搅拌子，装上球形冷凝管，置于磁力加热搅拌器上进行搅拌回流，24h后停止加热，冷却至10℃，得结晶物，将结晶物过滤，以冷石油醚抽滤至干，真空干燥，得五亚甲基-1,5-双(氢化诺卜基二甲基乙溴化铵)(2-5-2bb)成品。白色细粒状结晶体，得率80％,m.p.235.9-237.7℃。nmr,δh(cdcl3):3.436(12h,m,212-ch2,4α-ch2),3.191(4h,m,211-ch2),2.289(2h,m,22-ch),1.991-1.803(16h,m,27-ch,210-ch2,21-ch,25-ch,24-ch2,23-ch),1.631(6h,m,213-ch2,23-ch),1.317(14h,m,14-ch2,4β-ch3),1.130(6h,s,29-ch3),0.949(6h,s,28-ch3),0.817(2h,d,j＝9.2hz,27-ch)；δc(ppm):38.509(c-1),45.978(c-2),22.483(c-3),26.223(c-4),41.124(c-5),38.705(c-6),29.465(c-7),23.527(c-8),28.096(c-9),33.440(c-10),58.224(c-11),56.920(c-12),23.527(c-13),21.793(c-14),53.958(c-α),8.370(c-β)；ms(c35h68n2br2):595.7,597.7(m-br),755.0,757.0(m+br).实施例7：在150ml磨口锥形瓶内加入55mmol化诺卜基二乙基胺、25mmol1,6-二溴己烷、50ml甲醇/乙醇/异丙醇/乙酸甲酯/乙酸乙酯/丙酮/丁酮/乙腈，放入搅拌子，装上球形冷凝管，置于磁力加热搅拌器上进行搅拌回流，24h后停止加热，冷却至10℃，得结晶物，将结晶物过滤，以冷石油醚抽滤至干，真空干燥，得六亚甲基-1,6-双(氢化诺卜基二乙基溴化铵)(2-6-2bb)成品。白色细粒状结晶体，得率81％,m.p.185.7-187.5℃。nmr,δh(cdcl3):3.416-3.303(12h,m,212-ch2,4α-ch2),3.182(4h,m,211-ch2),2.242(2h,m,22-ch),1.956-1.764(16h,m,27-ch,210-ch2,21-ch,25-ch,24-ch2,23-ch),1.601(4h,m,213-ch2),1.484(4h,m,214-ch2),1.267(14h,m,23-ch3,4β-ch3),1.091(6h,s,29-ch3),0.908(6h,s,28-ch3),0.778(2h,d,j＝9.6hz,27-ch)；δc(ppm):38.492(c-1),45.945(c-2),22.453(c-3),26.198(c-4),41.117(c-5),38.669(c-6),29.409(c-7),23.471(c-8),28.073(c-9),33.407(c-10),58.306(c-11),56.877(c-12),25.404(c-13),21.637(c-14),53.937(c-α),8.289(c-β)；ms(c36h78n2br2):609.7,611.7(m-br),769.1,771.1(m+br).实施例8抑菌实验:针对实施例1-7所获得的七种新型双子季铵盐化合物，三亚甲基-1,3-双(氢化诺卜基二甲基溴化铵)、四亚甲基-1,4-双(氢化诺卜基二甲基溴化铵)、五亚甲基-1,5-双(氢化诺卜基二甲基溴化铵)、六亚甲基-1,6-双(氢化诺卜基二甲基溴化铵)、四亚甲基-1,4-双(氢化诺卜基二乙基溴化铵)、五亚甲基-1,5-双(氢化诺卜基二乙基溴化铵)、六亚甲基-1,6-双(氢化诺卜基二乙基溴化铵)，采用菌丝生长速率法，对十种植物病原菌进行抑菌活性测试，其具体测试方法为：在无菌的条件下，将七种新型双子季铵盐化合物配制成浓度为5g/l的溶液，按一定的比例加入到经灭菌处理的马铃薯葡萄糖琼脂培养基中，得到最终浓度为500mg/l的含药培养基平板，取已活化且培养好的病原菌菌饼(直径5mm)，接到上述含药培养基平板上，每个培养皿上接一个菌饼，菌饼置于培养皿中央，重复3次。以未添加任何化合物的pda培养基平板作为空白对照组，百菌清为阳性对照。当空白对照组平板的菌落直径生长到整个培养皿的三分之二左右，用十字交叉法测量直径，取平均值，计算其抑制率，结果见表1，计算公式如下：菌落直径＝菌落平均直径－菌饼直径(5mm)菌丝生长抑制率＝[(对照菌落生长直径－处理菌落生长直径)/对照菌落生长直径]×100％表1化合物对10种植物病原真菌的抑制率(500mg/l)table1inhibitionratesofcompoundsonthemyceliumgrowthoftenplantpathogenicfungi(500mg/l)十种植物病原真菌分别为：a、油茶炭疽病病原菌colletotrichumgloeosporioides；b、层出镰刀菌fusariumproliferatum；c、梨链格孢菌alternariakikuchiana；d、水稻纹枯病菌thanatephoruscucumeris；e、毛竹枯梢病菌ceratosphaeriaphyllostachydis；f、枇杷炭疽病菌colletotrichumacutatum；g、松枯梢病菌sphaeropsissapinea；h、葡萄炭疽病菌colletotrichumgloeosporioides；j、七叶树亮孢菌fusicoccumaesculi；k、水稻稻瘟病菌pyriculariaoryzaecavara。表1所列数据表明：七种含氢化诺卜基的双子季铵盐化合物对所用的十种植物病原真菌都有好的抑制作用。在药液浓度为500mg/l时，其中，六亚甲基-1,6-双(氢化诺卜基二乙基溴化铵)(2-6-2bb)对8种植物病原真菌的抑制率均超过85％，六亚甲基-1,6-双(氢化诺卜基二甲基溴化铵)(1-6-1bb)对水稻稻瘟病菌(k)的抑制率分别达88.2％和98.5％，对水稻纹枯病菌(d)的抑制率接近或达到100％，可以与百菌清等同；对层出镰刀菌(b)、梨链格孢菌(c)、毛竹枯梢病病菌(e)、松枯梢病病菌(g)、和七叶树壳孢菌(j)的抑制率有很多项达到或接近100％，大大超过百菌清对该5种植物病原菌的抑制率。实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12当前第1页12