含杂环的哌嗪类衍生物的合成及其生物活性研究

发布时间：2020-07-04 08:40

【摘要】：喹唑啉,嘧啶作为含氮杂环的一种,在医用方面和农用方面具有多种生物活性,如:抗癌、抗炎、抗氧化、抗痉挛、抗结核、抗微生物、抗病毒等,被认为是创制研发低毒、高效、安全绿色农药的热点之一。另一方面,1,4-戊二烯-3-酮结构由于展示出了优异的抗微生物活性、抗病毒活性、抗癌活性和对人体低毒等优点而被广泛关注。本论文包括了含喹唑啉(嘧啶)环的哌嗪类衍生物的合成与生物活性研究,含吡啶盐的戊二烯酮类衍生物的抗微生物活性研究及初步作用机制探究两方面的内容。1.合成了含喹唑啉(嘧啶)环的哌嗪类衍生物52个,并通过~1H NMR、~(13)C NMR、~(19)F NMR和MS对其结构进行确证。采用浊度法,测定了所合成的目标化合物对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae(Xoo)),柑橘溃疡病菌(Xanthomonas axonopodis pv.Citri(Xac))和烟草青枯病菌(Ralstonia solanacearum(R solanacearum))的抑制活性,测试结果表明,大多数目标化合物对水稻白叶枯病菌展示出了优异的离体抑制活性,其EC_(50)值范围为0.419~66.8μg/mL,活性远高于对照药剂叶枯唑(水稻白叶枯病菌EC_(50)值为92.6μg/mL),当取代基为6,7-二甲氧基时,化合物C_7表现出了最优异的抗水稻白叶枯病菌活性,其EC_(50)值可达到0.419μg/mL;此外,对于柑橘溃疡病菌,该类化合物也表现出较好的抑制活性,当质量浓度为50μg/mL时,化合物C_3,C_6,C_7,C_8,C_(16),C_(24)和C_(25)对柑橘溃疡病菌的抑制率范围为95.3~100%,优于对照药剂噻菌铜(抑制率为30.2%);而所合成的化合物的抗烟草青枯病菌活性稍差(但部分仍优于对照药剂噻菌酮),当浓度为50μg/mL时,化合物C_3,C_4,C_(12),C_(15),C_(24)和C_(25)对烟草青枯病菌的抑制率分别为70.9%,58.0%,62.5%,65.0%,54.4%和51.2%,优于对照药剂噻菌铜(抑制率为36.4%)。2.合成了含吡啶盐的戊二烯酮类衍生物20个,采用浊度法,完成了20个目标化合物的抗水稻白叶枯病菌、抗柑橘溃疡病菌和抗烟草青枯病菌活性测试,结果表明,这类化合物对水稻白叶枯病菌的表现出了优异的抗菌活性,其EC_(50)在0.504~23.2μg/mL范围内,远低于对照药剂叶枯唑EC_(50)值(92.6μg/mL);此外,该类化合物对柑橘溃疡病菌也展示出良好的抗菌活性,当浓度为50μg/mL时,化合物D_1,D_2,D_5,E_1,E_5和G_2对柑橘溃疡病菌的抑制率均达到了80%以上,优于对照药剂噻菌铜(30.2%);部分化合物表现出了一般的抗烟草青枯病菌活性,当质量浓度为50μg/mL时,化合物D_1,D_2,D_3,E_2,E_3,F_1,和G_3对烟草青枯病菌的抑制率达到了50%以上,高于对照药剂噻菌铜(36.4%)。采用离体生长速率法,测定了所有目标化合物对黄瓜灰霉病菌(Botrytis cinerea)、辣椒枯萎病菌(Fusarium oxysporum)和油菜菌核病菌(Sclerotinia Slerotiorum)的生物活性,结果表明,该类化合物对上述三种真菌展示出一般抗菌活性。此外,通过荧光染色,荧光曲线测定和扫描电镜成像探讨了该类化合物对水稻白叶枯病菌的可能杀菌机制。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O626;TQ450.1
【图文】：

核磁,氢谱,结构式,原子

图 4-1 化合物A5的结构式及核磁氢谱图(500 MHz, CDCl3)Fig. 4-1 The structure and 1H NMR of compound A5在1H NMR 中，δ 值为 8.66 ppm 左右有一单峰，为喹唑啉环上 1 位 C 原子上氢的峰；δ 值为 8.26ppm 左右有一单峰，为三氮唑环上 12 位 C 原子上氢的峰；δ 值为 7.78 ppm 间有一组双二重峰，为喹唑啉环上 2 号 C 原子和 4 号 C 原子的氢产生裂分的峰；δ 值为 7.62 ppm 间有一组双二重峰，为喹唑啉环上 3 号 C 原子的氢产生裂分的峰；δ 值为 4.41 ppm 和 2.43 ppm 间处分别有一组三重峰，对应烷烃链上 11 号和 9 号 C 原子上氢的出峰，由于 11 号 C 原子受到 N 影响，电子云密度减弱，氢的化学位移移向低场，为 4.41 ppm 的那组峰，而与羰基相连的 9 位受到影响较 11 位的小，故其氢的化学位移在为 2.43 ppm；δ 值范围在3.78~3.61 ppm 之间有一组多重峰，为哌嗪环上 5-8 号 C 原子上氢拥簇在一起而产生裂分的多重峰；δ 值范围在 2.31~2.23 ppm 之间有一组多重峰，为烷烃链上10 号 C 原子上氢受到相邻亚甲基的影响而产生裂分的多重峰。结构式及核磁氢

氢谱,核磁,结构式,化合物

图 4-2 化合物B2的结构式及核磁氢谱图(500 MHz, CDCl3)Fig. 4-2 The structure and 1H NMR of compound B2在1H NMR 中，δ 值为 8.70 ppm 左右有一单峰，为喹唑啉环上 1 位 C 原子上氢的峰；δ 值为 7.86~7.79 ppm 之间的峰，为喹唑啉环上 2 号 C 原子和 4 号 C原子的氢拥簇在一起而产生裂分的多重峰产生的峰；而当 δ 值为 7.65 ppm 时，有一组双二重峰，对应喹唑啉环上 3 号 C 原子上的氢受相邻氢裂分产生的峰；δ值为 3.87~3.76ppm 间有一组多重峰，为哌嗪环上 5 号和 6 号 C 原子上氢拥簇在一起而产生裂分的多重峰；δ 值为 3.72 ppm 有一组三重峰，为吗啉环上 21 号和22 号 C 原子上氢受到相邻亚甲基裂分产生的三重峰；δ 值为 2.70~2.59 ppm 间有一组多重峰，为哌嗪环上 7 号和 8 号 C 原子上氢拥簇在一起而产生裂分的多重峰；δ 值为 2.44~2.40 ppm 间有一组多重峰，为烷烃链上 9 号 C 原子上的氢和吗啉环上 23 号 24 号 C 原子上氢拥簇在一起而产生裂分的多重峰；δ 值为 1.60~1.50ppm 间有一组多重峰，为烷烃链上 10 号 C 原子上的氢受到相邻亚甲基影响裂分

【参考文献】