馬云龍++李興海++紀(jì)明山++詹曉峰++王海寧

摘要：以2-溴代苯乙酮和取代苯硫酚為起始原料合成了18個(gè)2-烷氧基-2-苯基乙硫醚類化合物，所合成的化合物結(jié)構(gòu)均通過核磁共振氫譜與質(zhì)譜進(jìn)行確證，并測(cè)定了該類化合物對(duì)大豆胞囊線蟲的殺滅活性。結(jié)果表明，合成的18個(gè)化合物中，有8個(gè)化合物對(duì)大豆胞囊線蟲（Heterodera glycines）表現(xiàn)出較好的殺滅活性，其中化合物4-1、4-2、4-6、4-16和4-17在72 h下致死率可達(dá)到100%，表現(xiàn)出較好的殺線活性。

關(guān)鍵詞：2-烷氧基-2-苯基乙硫醚；合成；殺線活性

中圖分類號(hào)：TQ459 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）01-0066-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.01.017

Study on Synthesis and Nematicidal Activity of 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide Compounds

MA Yun-long1，LI Xing-hai1，JI Ming-shan1，ZHAN Xiao-feng2，WANG Hai-ning1，LIU Wei-yu1

（1.College of Plant Protection， Shenyang Agricultural University，Shenyang 110866，China；

2.Shenyang Hunnan District Songhui State-owned Forest Management Co. Ltd.，Shenyang 110164，China）

Abstract： Eighteen 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide compounds were synthesized from 2-bromoacetophenone and substituted thiophenol. Furthermore， the chemical structures of synthesized compounds were confirmed based on 1H-NMR and GC-MS， and the nematicidal activity on Heterodera glycines were determined. The result showed that，8 compounds showed strong nematicidal activity against Heterodera glycineslchinohe in all 18 compounds. In which compounds of 4-1，4-2，4-6，4-16，4-17 had the fatality rate of 100% in 72 h，showed better nematicidal activity.

Key words： 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide； synthesis； nematicidal activity

大豆胞囊線蟲（Heterodera glycines）是大豆生產(chǎn)中的重要有害生物，分布于各個(gè)大豆種植國(guó)家和地區(qū)，該病的發(fā)生還可加重大豆莖褐腐病和大豆疫病，嚴(yán)重影響大豆產(chǎn)量[1-3]。傳統(tǒng)的大豆胞囊線蟲防治包括輪作、抗病育種和生物防治等手段，但由于各自的局限性，防治效果并不理想。目前全世界已經(jīng)開發(fā)的殺線劑約有40種，大部分毒性較高，由于長(zhǎng)時(shí)間單一使用，抗性問題日益嚴(yán)重，因此開發(fā)高效、低毒性的化學(xué)殺線劑顯得尤為重要。

長(zhǎng)期以來(lái)，硫醚類化合物在不同研究中都顯示出較好的活性，其抗腫瘤[4-6]、抗流感病毒[7]、調(diào)節(jié)免疫、干擾素[8，9]、殺菌[10-12]、除草 [13-17]和殺線蟲[18，19]等活性陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。本研究以2-溴代苯乙酮和取代苯硫酚為起始原料合成了一系列未見報(bào)道的2-烷氧基-2-苯基乙硫醚類化合物，對(duì)合成的化合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確證，并以大豆胞囊線蟲為靶標(biāo)對(duì)合成的化合物進(jìn)行了生物活性測(cè)定，旨在為大豆胞囊線蟲的防治提供新型藥劑；并為大豆胞囊線蟲的高效防治及綜合治理提供理論依據(jù)。目標(biāo)化合物的合成路線見圖1。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

儀器：①熔點(diǎn)測(cè)定儀：X-5型熔點(diǎn)測(cè)定儀，溫度計(jì)未校正；②核磁共振儀：Bruker300-MHZ型核磁共振儀，TMS為內(nèi)標(biāo)，溶劑為CDCl3；③質(zhì)譜儀：Agilent 6890-5973N氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；④旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：Büchi Rotavapor R-210；⑤紫外-熒光分析儀：WD-9403A型。

藥劑：取代苯硫酚及2-溴代苯乙酮購(gòu)自上海達(dá)瑞精細(xì)化學(xué)品有限公司，其他試劑均為市售化學(xué)純或分析純。

1.2 供試線蟲

大豆胞囊線蟲，由沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物線蟲研究室保存。

1.3 目標(biāo)化合物的合成

1.3.1 1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）的合成 參照文獻(xiàn)[20]的方法：取化合物1（0.02 mol）于三口燒瓶中，加入甲醇50 mL，攪拌溶解后加入甲醇鈉1.08 g（0.02 mol），攪拌至反應(yīng)完全。冰水浴條件下緩慢滴加溶于20 mL甲醇中的2-溴代苯乙酮3.98 g（0.02 mol），滴加過程中保持反應(yīng)體系溫度不高于10 ℃。滴加完畢后升至室溫反應(yīng)3 h，TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程，展開劑石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=20∶1。

將上述反應(yīng)液旋干，加去離子水100 mL，振蕩后用乙酸乙酯萃取2次（100 mL×2），合并有機(jī)層，無(wú)水硫酸鈉干燥3 h，抽濾去除硫酸鈉固體，濾液減壓濃縮，即得1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）粗品。將化合物2粗品進(jìn)行硅膠柱層析分離，洗脫劑石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=100∶1，收集后流出組分即為1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）純品。

1.3.2 1-苯基-2-苯硫基乙醇（化合物3）的合成 參照文獻(xiàn)[21]的方法：取1-苯基-2-苯硫基乙酮（化合物2）0.01 mol加入燒瓶中，加入甲醇20 mL攪拌溶解，待化合物完全溶解后，用滴液漏斗向燒瓶中緩慢滴入由0.65 g硼氫化鈉（0.017 mol，1.7倍）+3 mL 1%氫氧化鈉水溶液+10 mL甲醇配制成的硼氫化鈉溶液，滴加時(shí)間為15 min。滴加完畢后室溫下攪拌反應(yīng)2 h，TLC監(jiān)測(cè)，展開劑石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=20∶1。

將上述反應(yīng)液旋干，加入20 mL去離子水，用乙酸乙酯萃取2次（20 mL×2），合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鈉干燥3 h，抽濾去除硫酸鈉固體，濾液減壓濃縮，即得1-苯基-2-苯硫基乙醇（化合物3）。

1.3.3 2-烷氧基-2-苯基乙硫醚（化合物4）的合成 參照文獻(xiàn)[22]的方法：取1-苯基-2-苯硫基乙醇（化合物3）0.01 mol加入燒瓶中，二氯甲烷20 mL攪拌溶解，溶解后加入30%氫氧化鈉溶液10 mL和四正丁基溴化銨0.2 g，攪拌2 min后，將溴代烴0.01 mol與二氯甲烷10 mL的混合液滴加到反應(yīng)體系中，攪拌反應(yīng)過夜。TLC監(jiān)測(cè)，展開劑石油醚∶乙酸乙酯（V/V）=20∶1。

向上述反應(yīng)液中加入20 mL去離子水，分出有機(jī)層，水層用二氯甲烷萃取2次（30 mL×2），合并有機(jī)相，再用飽和食鹽水30 mL，去離子水30 mL洗滌后，用無(wú)水硫酸鈉干燥3 h，抽濾去除硫酸鈉固體，濾液減壓濃縮得2-烷氧基-2-苯基乙硫醚（化合物4）粗品。

1.4 殺線活性的測(cè)定

1.4.1 藥液的配制 將農(nóng)乳500與農(nóng)乳600以3∶1的比例混合后加入二甲苯，與化合物混勻，配成1 000 μg/mL乳油備用。

1.4.2 大豆胞囊線蟲二齡幼蟲懸浮液的配制 將獲得的大豆胞囊線蟲胞囊放入制作好的孵化池中，將孵化池放入含有0.5 mmol的ZnSO4溶液的培養(yǎng)皿中，使液面淹過孵化池的篩網(wǎng)，25 ℃恒溫孵化3～7 d，然后收集孵化池中的大豆胞囊線蟲二齡幼蟲，用0.5 mmol的ZnSO4溶液配制成每毫升約含500頭線蟲的大豆胞囊線蟲二齡幼蟲懸浮液。

1.4.3 化合物殺線蟲活性的測(cè)定 將配制好的待測(cè)化合物乳油用無(wú)菌水稀釋成100 μg/mL，分別取1 mL藥液與1 mL二齡線蟲懸浮液在離心管中混勻，每個(gè)處理重復(fù)3次，以不含化合物的溶劑處理為對(duì)照，將離心管置于25 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，分別于24、48、72 h檢查并計(jì)算線蟲死亡率。

死亡率=（死線蟲數(shù)/總線蟲數(shù)）×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 化合物的合成

目標(biāo)化合物的理化性質(zhì)、收率見表1；核磁共振氫譜及質(zhì)譜數(shù)據(jù)見表2。譜圖數(shù)據(jù)與化合物結(jié)構(gòu)吻合較好。在化合物合成路線的確定上，選用了2-溴代苯乙酮與取代苯硫酚為起始原料，經(jīng)過取代、硼氫化鈉還原后與相應(yīng)的鹵代烴化合物取代得到相應(yīng)產(chǎn)物，反應(yīng)不需要嚴(yán)格無(wú)水環(huán)境，試劑不需要干燥處理，反應(yīng)條件溫和，速度較快且收率較高?；衔锛兓^程中，化合物M16-3和M27-3采用石油醚/乙酸乙酯重結(jié)晶，其余化合物采用硅膠柱層析法純化。

2.2 化合物對(duì)大豆胞囊線蟲的活性

試驗(yàn)結(jié)果（表3）表明，與空白對(duì)照相比，18個(gè)合成化合物對(duì)大豆胞囊線蟲均有不同程度的觸殺效果，在50 μg/mL下，有8個(gè)化合物對(duì)大豆胞囊線蟲表現(xiàn)出較高的活性，48 h和72 h下致死率分別高于50%和85%，分別為4-1、4-2、4-3、4-6、4-14、4-16、4-17和4-18，其中化合物4-1、4-2、4-6、4-16和4-17在72 h下致死率可達(dá)到100%。

3 小結(jié)與討論

以2-溴代苯乙酮和取代苯硫酚為起始原料設(shè)計(jì)并合成了30個(gè)2-烷氧基-2-苯基乙硫醚類化合物，所合成的化合物均通過核磁共振氫譜與質(zhì)譜對(duì)結(jié)構(gòu)確證，譜圖與預(yù)計(jì)完全吻合。在化合物合成方法上，選用了2-溴代苯乙酮與取代苯硫酚為起始原料，經(jīng)過取代、硼氫化鈉還原后與相應(yīng)的鹵代烴化合物取代得到相應(yīng)產(chǎn)物，原料廉價(jià)易得，不需要嚴(yán)格的無(wú)水條件，反應(yīng)條件溫和，速度較快且收率較高，反應(yīng)副產(chǎn)物處理方便，較符合當(dāng)前綠色化學(xué)發(fā)展方向。

通過化合物對(duì)大豆胞囊線蟲的致死活性表明，供試18個(gè)化合物對(duì)大豆胞囊線蟲均具有不同程度的活性，活性測(cè)試結(jié)果表明，有8個(gè)化合物對(duì)大豆胞囊線蟲的致死率較高，其中4-1、4-2、4-6、4-16和4-17在72 h下可以完全殺滅大豆胞囊線蟲，顯示出較高的活性。

參考文獻(xiàn)：

[1] KAITANY R，MELAKEBERHAN H，BIRD G W，et al. Association of Phytophthora sojae with Heterodera glycines and nutrient stressed soybeans[J]. Nematropica，2000，30（2）：193-199.

[2] SUGAWARA K，KOBAYASHI K，OGOSHI A. Influence of the soybean cyst nematode（Heterodera glycines） on the incidence of brown stem rot in soybean and adzuki bean[J].Soil Biology & Biochemistry 1997，29：1491-1498.

[3] TABOR G M，TYLKA G L，BEHM J E，et al. Heterodera glycines infection increases incidence and severity of brown stem rot in both resistant and susceptible soybean[J].Plant Disease，2003， 87（6）：655-661.

[4] WEBBER S E，BLECKMAN T M，ATTARD J，et al. Antiproliferative quinazolines[P].US：5707992，1998-01-13.

[5] 宋寶安，陳才俊，楊 松，等.2-取代硫醚-5-（3，4，5-三甲氧基苯基）-1，3，4-噻二唑類化合物的合成、結(jié)構(gòu)與體外抗癌活性[J]. 化學(xué)學(xué)報(bào)，2005，63（18）：1720-1726.

[6] 張成仁，王 柳，葛燕麗，等.噁唑、苯并噁唑及1，3，4-噁二唑硫醚的合成及抗腫瘤活性研究[J].有機(jī)化學(xué)，2007，27（11）：1432-1437.

[7] 宋艷玲，孟艷秋，劉 丹.1-甲基-2-苯基硫甲基-6-溴-5-羥基吲哚-3-羧酸乙酯的合成[J].沈陽(yáng)化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，20（2）：92-94.

[8] TROFIMOV F A，TSYSHKOVA N G，BOGDANOVA N S，et al. Indole derivative having antiviral，interferoninducing and immunomodulatory effect[P].US：5198552，1993-03-30.

[9] GLUSHKOV R G. Arbidol，antiviral，immunostimulant， interferoninducer[J].Drugs Future，1992，17（12）：1079-1081.

[10] 張公亮，丁佳琦，董偉峰，等.幾種硫醚類香料抑菌活性的研究[J].食品工業(yè)科技，2012，33（9）：127-130.

[11] 龍德清，汪焱鋼，唐傳球，等.2-取代硫醚-5-（5，7-二甲基-1，2，4-三唑并[1，5-a]嘧啶基）-1，3，4-噁二唑/噻二唑類化合物的合成及生物活性[J].有機(jī)化學(xué)，2008，28（6）：1065-1070.

[12] 楊 超，楊 松，宋寶安，等.2-取代硫醚（砜）-5-（4-硝基或4-甲氧苯基）-1，3，4-噻二唑類化合物的合成及抑菌活性[J].有機(jī)化學(xué)，2010，30（9）：1327-1334.

[13] NAGANO E，YOSHIDA R，MATSUMOTO H，et al. 2-Substituted phenyl-4，5，6，7-tetrahydro-2H-indole-1，3-diones， and their production and use[P].US：4709049，1987.

[14] DIXSON A J， MURUGESAN N， BARNES K D. Herbicidal substituted benzoylsulfonamides[P].US：5149357，1992.

[15] TONLINONLIN C D S. The Pesticide Mannual[M].11th ed. UK： British Crop Protection Council，1997.

[16] TAKASUKA K，F(xiàn)UJII H，KOURA S，et al. Hexahydropyridazine derivative and herbicide containing the same as active ingredient[P].US：5858923，1999.

[17] NAGANO H，KAMIKAWA T，TAKEMURA S，et al. 1-phenyl-4-trifluoromethyluracil derivative and herbicide containing the derivative as active component[P]. JP：5004972A，1993.

[18] BROKKE M E，LUKES G E，WILLIAMSON T B，et al. Trifluorobutenylthioearbamates and thioearbonates[P].US：3510503， 1970-05-05.

[19] CULLEN T G，MARTINESZ A J，VUKIEH J J. S-trifluorobutenyl derivatives and pestieidal uses thereof[P].US：4748186，1988.

[20] FATUNSIN O，SHKOOR M，RIAHI A，et al. Regioselective synthesis of 5-（Arylsulfanyl）-and 5-（Benzylsulfanyl）-6-phenylsalicylates by one-pot cyclizations of 1，3-Bis- （silyloxy）buta-1，3-dienes with 2-（Arylsulfanyl）-and 5-（Benzylsulfanyl）-3-ethoxy-1-phenylprop-2-en-1-ones[J]. Helvetica Chimica Acta，2010，93（8）：1610-1621.

[21] PARK W K C，KENNEDY R M，LARSEN S D，et al. Hepatoselectivity of statins： Design and synthesis of 4-sulfamoyl pyrroles as HMG-CoA reductase inhibitors[J]. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters，2008，18：1151-1156.

[22] HUSSAIN A，YOUSUF S K，SHARMA D K，et al. Design and synthesis of carbohydrate based medium sized sulfur containing benzannulated macrocycles：Applications of Sonogashira and Heck coupling[J].Tetrahedron，2013，69（26）：5517-5524.

[23] 鄒雅新，曹素芳，馬 娟，等.阿維菌素和硫線磷對(duì)南方根結(jié)線蟲的毒力[J].植物保護(hù)，2009，35（2）：39-43.

[24] 劉 洋，段玉璽.4種殺線蟲劑對(duì)黃瓜根結(jié)線蟲病的防治效果[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，40（1）：91-96.