[发明专利]4-取代α-吡喃酮衍生物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种4-取代α-吡喃酮衍生物及其制备方法与应用，属于农用杀菌剂技术领域。

背景技术

α-吡喃酮是一类由绿色木霉、哈茨木霉、康宁木霉等真菌产生的具有椰子香味的物质，可用作抗生素、抗真菌素、细胞毒素、神经毒素、植物毒素等。其中6-戊基-2H-吡喃-2-酮(6PP)对Sclerotium rolfsii Saccardo,Rhizoctonia bataticola,Macrophomina phaseolina，Botrytis cinerea等植物致病菌具有良好的抑制作用。陈凯等采用菌丝速率法测定了5,6-二氢-6-戊基-吡喃-2-酮在20μg/ml浓度下对11种植物病原真菌的抑制作用，均表现了较好的防治效果（陈凯,李纪顺,杨合同,等.0.2%α-吡喃酮WP对植物病原真菌的防治效果[J].农药,2006,45(9):632-633.）。Tarun等合成了一系列4-甲基-6-烷基-α-吡喃酮衍生物，发现4-甲基-2-丁基-2-吡喃酮、4-甲基-6-戊基-2-吡喃酮、4-甲基-6-己基-2-吡喃酮对瓜果腐霉菌、立枯丝核菌、德巴利腐霉等病原真菌具有良好的抑制作用，其ED50约为15-50υg/ml（Tarun Kumar Chattapadhyay,Prem Dureja.Antifungal activity of 4-methyl-6-alkyl-2H-pyran-2-ones,J.Agric.Food Chem.2006,54:2129-2133.）。

6-戊基-2H-吡喃-2-酮主要是通过使用木霉菌在土壤中实现其合成，但是由于活体菌剂在制剂形式下容易死亡，而且菌体在土壤中的生长繁殖受到各种理化与生态条件的影响，6-戊基-二氢吡喃-2-酮在植物根际等作用位点上不能稳定合成，因而菌剂往往不能稳定地表现对病害的防治活性。L.Serrano-Carreón等报道，通过培养Trichoderma harzianum得到6PP的浓度是有限的，原因是当6PP的浓度达到100mg/l时就会抑制生物量的增长，从而很难再产生6PP。他们利用液－液萃取发酵法培养Trichoderma harzianum，克服了6PP的毒性（即抑制生物量的增长）问题，提高了6PP的产量。他们研究了两种烷烃（正癸烷和正十六烷）和两种二羧基酯（邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯）对6PP产量的影响，研究发现，当使用正十六烷作为溶剂时，6PP的浓度可达到173ppm，这也是他们所做研究中6PP所能达到的最高浓度。

近年来，国内外对由该中间体所形成的衍生物的研究与应用，特别是在制药方面研究的报道已有不少，1984年J.Kang等报道了大量合成α-吡喃酮采用的丙二酸亚异丙酯法：在三乙胺存在下，丙二酸亚异丙酯与双乙烯酮反应得到化合物1-羟基-3-氧代亚丁基丙二酸亚异丙基酯，然后在对甲苯磺酸的催化下，在甲苯中回流，脱丙酮、环合生成3-乙酰基-4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮(Kang J.,Kim Y.H.,Park M.et al.,Synthetic communication,1984,14(3):265)。Suzuki等报道，将3-乙酰基-4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮在155℃受热则脱羧生成6-甲基-4-羟基-2-吡喃酮(Suzuki E.,Sekizaki E.,Inoue S.,Synthesis,1975,10:656)，张晓梅等将丙二酸亚异丙酯与双乙烯酮在三乙胺存在下的反应，改在氯仿中进行，直接得到6-甲基-4-羟基-2-吡喃酮（张晓梅,花冬梅,王道全,等,6-甲基-4-羟基-2-吡喃酮及其3-羧酸衍生物的简便合成方法[J],农药学学报,1999,1(2):82～84）。目前，国内外所报道具有病原真菌抑菌活性的吡喃酮衍生物类型较少，针对该类活性化合物的研究有着很大的空间。基于6-戊基-2H-吡喃-2-酮已有的植物致病菌抑菌活性，以该化合物为先导化合物，对其进行构效分析，设计吡喃酮系列衍生物，对所得到的衍生物进行植物致病菌抑菌活性实验，通过生物活性筛选得到具有高抑菌活性、低生物毒性的吡喃酮类化合物，建立该类化合物的构效关系，能够为吡喃酮类生物抗生素的研发提供理论基础和高效的n°先导化合物，为安全、高效、经济和使用方便的农药品种的开发奠定基础。

发明内容

为了获得具有高效杀菌活性的化合物，本发明合成了一系列4-取代α-吡喃酮衍生物，该类化合物具有明显的抑菌活性，可用于防治立枯丝核菌、串珠镰刀菌等多种病原菌引起的植物病害。

本发明的目的之一，是提供4-取代α-吡喃酮衍生物：