馮菊紅，丁 濤，榮 霞，巨修練

（武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院，綠色化工過程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074）

0 引 言

1，3，5－三嗪類衍生物是一類具有良好生物活性和藥理活性的含氮雜環(huán)化合物，它的應(yīng)用領(lǐng)域主要有染料工業(yè)、農(nóng)用化學(xué)品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和石化助劑工業(yè)等［1］.早在1952年，第一個(gè)三嗪類除草劑阿特拉津（Atrazine）就已問世，隨后對(duì)三嗪類化合物的研究涉及到其他農(nóng)用領(lǐng)域.文獻(xiàn)［2］報(bào)道：2，4，6位有脂肪胺基取代的三嗪類衍生物對(duì)瓜類炭疽病、水稻紋枯病、小麥赤霉病等病菌有較強(qiáng)的抑制活性.本實(shí)驗(yàn)室的黃翔合成了一系列2，4－二取代和2，4，6－三取代的1，3，5－三嗪類化合物，結(jié)果顯示當(dāng)2位為對(duì)三氟甲基苯胺基，4位、6位為乙胺基、正丙胺基或異丙胺基取代時(shí)，化合物對(duì)草坪褐斑菌的抑制活性強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照井岡霉素［3］.

內(nèi)吸性殺菌劑惡霉靈（3－羥基－5－甲基異惡唑，Hymexazol）具有廣譜、高效、低毒、低殘留的特點(diǎn)，以惡霉靈為先導(dǎo)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾的研究一直很活躍［4－6］.在新農(nóng)藥創(chuàng)制中，活性亞結(jié)構(gòu)拼接原理已成為開發(fā)新農(nóng)藥的有效途徑之一［7］.鑒于不同活性的雜環(huán)在同一分子中聚集能明顯改善其生物活性這一特性，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室的前期工作，本研究將4－對(duì)三氟甲基苯胺基－1，3，5－三嗪的雜環(huán)結(jié)構(gòu)引入到惡霉靈的異惡唑環(huán)中，希望能夠?qū)崿F(xiàn)活性疊加，得到殺菌活性更好的三嗪類衍生物.本研究以三聚氯氰1為原料，將對(duì)三氟甲基苯胺、惡霉靈和脂肪胺分別連接到三聚氯氰的2、4和6位，最終得到目標(biāo)化合物，并采用平皿生長(zhǎng)速率法對(duì)合成的目標(biāo)化合物進(jìn)行了初步的殺菌活性測(cè)試（圖1）.

圖1 目標(biāo)化合物的合成方法Fig.1 The synthetic routes of target compounds

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

RY－1G型熔點(diǎn)儀；Varian Mercury－VX 300型核磁共振儀（DMSO為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo)）；TRACEMS 2000型質(zhì)譜儀.

三聚氯氰購(gòu)自武漢格奧化學(xué)試劑有限公司；惡霉靈購(gòu)自延邊綠洲化工有限公司；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純或者化學(xué)純.反應(yīng)過程采用的TLC薄層硅膠板和柱層析所用的硅膠，由青島海洋硅膠干燥劑廠生產(chǎn).

1.2 化合物合成

1.2.1 中間體2，4－二氯－6－（4－三氟甲基苯胺基）－1，3，5－三嗪2的合成 在100mL三口燒瓶中加入三聚氯氰1.84g（10mmol），30mL丙酮，冰鹽浴控制溫度0℃以下.用滴液漏斗緩慢滴加含有1.6g（10mmol）對(duì)三氟甲基苯胺的25mL丙酮溶液，滴加完畢.維持溫度0℃左右反應(yīng)3h反應(yīng)完畢，用10%的碳酸鈉水溶液調(diào)解到pH 6左右，靜置，有大量白色固體析出.過濾，濾餅用水和乙醇重結(jié)晶，過濾，干燥，得白色固體2.3g，收率74.4%，m.p.156～158 ℃ （文 獻(xiàn) 值［8］：155～157℃）.

1.2.2 目標(biāo)化合物2－（5－甲基異惡唑基－3－）氧基－4－（4－三氟甲基苯胺基）－6－氯－1，3，5－三嗪3的合成 在100mL三口燒瓶中加入0.4g（4mmol）惡霉靈，0.33g（4mmol）碳酸氫鈉，30mL丙酮，常溫反應(yīng)5min.滴加含有1.2g（4mmol）中間體3的丙酮溶液，室溫反應(yīng).TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程.反應(yīng)完畢，過濾，濾液減壓旋蒸除去溶劑得粗品，將粗品柱層析［洗脫劑V（石油醚）∶V（乙酸乙酯）＝10∶1］，得白色固體1.27g.收率86.3%，m.p.145～148℃.1H NMR （DMSO，400MHz）δ：7.728～7.886（m，4H，ArH），6.514（s，1H，異惡唑氫），2.274（s，3H，CH3）；MS （ESI）：372（M＋1）＋.

1.2.3 目標(biāo)化合物2－（5－甲基異惡唑基－3－）氧基－4－（4－三氟甲基苯胺基）－6－甲胺基－1，3，5－三嗪4a的合成 在50mL的三口燒瓶中加入0.25g（0.68mmol）3，15mL 1，4－二氧六環(huán)，0.084g（0.68mmol）質(zhì)量分?jǐn)?shù) 40% 甲胺溶液，0.057g（0.68mmol）碳酸氫鈉，加熱至回流.反應(yīng)2h，TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程.反應(yīng)完畢后，反應(yīng)液冷卻至室溫，過濾，濾液減壓旋蒸脫去溶劑得粗品.將粗品柱層析［洗脫劑V（石油醚）∶V（乙酸乙酯）＝4∶1］，得到白色固體0.12g，收率48.7%，m.p.125～128℃，1H NMR（DMSO，400MHz）δ：7.753～8.807（m，4H，ArH），6.762 （s，H，異惡唑氫），2.799（s，3H，NHCH3），2.255（s，3H，CH3）；MS（ESI）：367（M＋1）＋.

同樣的方法合成目標(biāo)化合物4b和4c.

目標(biāo)化合物2－（5－甲基異惡唑基－3－）氧基－4－（4－三氟甲基苯胺基）－6－乙胺基－1，3，5－三嗪4b：白色固體，收率 58.6%，m.p.108～111 ℃，1H NMR（DMSO，400MHz）δ：7.682～8.807（m，4H，ArH），6.778 （s，1H，異惡唑氫），3.272 （s，2H，NHCH2CH3），2.233（s，3H，CH3），1.084（s，3H，NHCH2CH3）；MS（ESI）：381（M＋1）＋.

目標(biāo)化合物2－（5－甲基異惡唑基－3－）氧基－4－（4－三氟甲基苯胺基）－6－二甲胺基－1，3，5－三嗪4c：白色固體，收率50.7%，m.p.202～204 ℃，1H NMR（DMSO，400MHz）δ：7.663～7.953（m，4H，ArH），6.487（s，H，異惡唑氫），3.208（s，3H，N（CH3）2），3.107［s，3H，N（CH3）2］，2.464（s，3H，CH3）；MS（ESI）：381（M＋1）＋.

2 生物活性測(cè)試

2.1 供試菌種

草坪褐斑病菌（Rhizoctomia solani AG－1－IB融合群），由武漢工程大學(xué)韓新才教授提供.

2.2 測(cè)試方法

參照文獻(xiàn)方法［9］測(cè)試抑菌活性.在150mL三角瓶中加入PDA培養(yǎng)基60mL，滅菌備用.用滅菌水配成質(zhì)量濃度為200μg·mL－1的待測(cè)樣品，加入培養(yǎng)基中，充分搖勻后倒入直徑為9cm的滅過菌的培養(yǎng)皿中，每組三個(gè)重復(fù)，以等量的溶劑為空白對(duì)照.以打孔器（內(nèi)徑5mm）將生長(zhǎng)正常的草坪褐斑菌打孔制成若干菌餅.用接種針將菌餅放于各培養(yǎng)皿中，置于28℃無菌恒溫箱內(nèi)培養(yǎng).待空白對(duì)照接近長(zhǎng)滿培養(yǎng)皿時(shí)，根據(jù)十字交叉法用游標(biāo)卡尺測(cè)量培養(yǎng)皿內(nèi)菌落直徑，每個(gè)處理重復(fù)三次，取其平均值作為處理菌落直徑，計(jì)算抑菌率：

3 結(jié)果與討論

3.1 三聚氯氰的反應(yīng)性

三聚氯氰1分子結(jié)構(gòu)中含有穩(wěn)定的三嗪環(huán)，環(huán)上有三個(gè)氯原子，具有獨(dú)特的反應(yīng)特性.三個(gè)氯原子的反應(yīng)活性都較高（相當(dāng)于酰氯的活性），容易發(fā)生親核取代反應(yīng)，但活潑程度不同.在合成三取代產(chǎn)物時(shí)，第一步親核取代反應(yīng)，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度（5℃以下）和對(duì)三氟甲基苯胺的滴加速度，否則另外兩個(gè)氯原子也易被取代而生成副產(chǎn)物；中間體2中三嗪環(huán)上的氯原子的活性遠(yuǎn)沒有1中的氯原子的活性高，進(jìn)行取代反應(yīng)時(shí)，應(yīng)該在室溫下進(jìn)行；而第三個(gè)氯原子活性最低，所以第三步的反應(yīng)溫度選擇1，4－二氧六環(huán)加熱回流.

3.2 生物活性測(cè)試結(jié)果

初步測(cè)試了目標(biāo)化合物3和4在質(zhì)量濃度200μg·mL－1下對(duì)草坪褐斑菌的抑制活性，測(cè)試結(jié)果見表1.結(jié)果表明所有的目標(biāo)化合物對(duì)草坪褐斑菌都有一定的抑制活性，其中化合物4b和4c的抑制活性強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照品惡霉靈，表明在惡霉靈的異惡唑環(huán)中引入4－對(duì)三氟甲基苯胺基－1，3，5－三嗪雜環(huán)可以改善惡霉靈對(duì)草坪褐斑菌的抑制活性，對(duì)該系列化合物進(jìn)一步的構(gòu)效關(guān)系研究還在進(jìn)行中.

表1 化合物3和4a～4c在200μg·mL－1時(shí)對(duì)草坪褐斑病菌的抑菌率Table 1 Fungicidal activity of compounds 3and 4at concentration of 200μg·mL－1

4 結(jié) 語(yǔ)

三聚氯氰和惡霉靈以它們各自獨(dú)特的物理化學(xué)、生物和藥理活性等特點(diǎn)成為研究的熱點(diǎn).本研究結(jié)合生物電子等排和活性拼接原理，以三聚氯氰為原料，通過親核取代反應(yīng)將惡霉靈的異惡唑環(huán)以及脂肪胺基、芳香胺基同三聚氯氰的1，3，5－三嗪雜環(huán)拼接在一起，合成了一系列結(jié)構(gòu)新穎的化合物.以草坪褐斑病菌為對(duì)象，對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行了初步殺菌活性測(cè)試，其中化合物4b和4c的抑菌活性強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照惡霉靈.

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