專利名稱:間苯三酚乙酰基衍生物及其合成方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種間苯三酚乙?;苌锛捌浜铣煞椒ㄅc應(yīng)用,屬于生物抗生素間苯三酚乙?;苌锛夹g(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
2,4-二乙?;g苯三酚是由熒光假單胞桿菌產(chǎn)生的一種具有廣譜殺菌效果的聚酮類抗生素,對(duì)細(xì)菌、真菌、病毒和蠕蟲有強(qiáng)烈的殺傷活性,也對(duì)高等植物有一定的毒性,參見專利“熒光假單胞桿菌、用于果蔬防病保鮮的菌劑及其生產(chǎn)工藝”公告號(hào)1403568;班德等,植物熒光假單胞桿菌產(chǎn)生的聚酮類抗生素,植物病理學(xué)報(bào),37卷175-196,1999(Bender,C.L,et.al.1999.Polyketide production by plant-associated Pseudomonas.Ann.Rev.Phytopathol.37175-196);王燁,產(chǎn)抗生素2,4-二乙?;g苯三酚熒光假單胞菌的分離鑒定及其合成基因的克隆,2001年博士論文。
關(guān)于2,4-二乙?;g苯三酚合成方法報(bào)道較多,多以間苯三酚為原料,以酸酐或酰氯為?;噭訠F3或ZnCl2為催化劑,通過(guò)傅氏(Friedel-Crafts)?;磻?yīng)制備。如日本專利第04,128,220號(hào)授權(quán)日1992.4.28(Jpn.Kokai Tokkyo Koho JP 04,128,220[92,128,220],28Apr 1992,Appl.90/246,424,17 Sep 1990)公開了用間苯三酚與乙酸在BF3-Et2O催化下,在氬氣保護(hù)下反應(yīng)合成二乙?;g苯三酚方法,生物活性測(cè)試發(fā)現(xiàn)其對(duì)皰疹病毒有較高活性。馬查德等人,2,4-二乙?;g苯三酚,一種小麥全蝕病的天然抗生素的簡(jiǎn)便合成,農(nóng)業(yè)食品化學(xué)雜志,48卷1882-187,2000(Marchand,Patrice,et.al,J.Agric.Convenient Synthesis of2,4-Diacetylphloroglucinol,a Natural Antibiotic Involved in the Control of Take-all Disease ofWheat,F(xiàn)ood Chem.,2000,48(5),1882-1887)報(bào)道了以2-乙?;g苯三酚為原料,與乙酸酐在BF3-Et2O催化下合成2,4-二乙酰基間苯三酚的方法,收率為90%。研究表明,間苯三酚系列?;苌?,尤其是C-?;苌锞哂卸喾N抗菌活性,其活性隨?;滈L(zhǎng)及所擁有的?;鶖?shù)目的改變而有所不同。相關(guān)文獻(xiàn)中關(guān)于二乙?;g苯三酚修飾后產(chǎn)物合成方法及生物活性測(cè)試未見報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種間苯三酚乙酰基衍生物及其合成方法與應(yīng)用,通過(guò)改變酰基碳鏈長(zhǎng)度獲得較高抑菌活性的化合物,即一種新型生物抗生素。
本發(fā)明提供通式(1)所示的間苯三酚乙?;苌?其中R1為-CH2CH3或-CH2CH2CH3。
上述化合物的合成方法在傅氏(Friedel-Crafts)催化劑存在下,以2-乙酰基間苯三酚為原料經(jīng)?;磻?yīng)一步合成。
上述酰基化反應(yīng)的?;噭樗狒?,可根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物選擇丙酸酐或丁酸酐,反應(yīng)式如下 其中傅氏催化劑可選擇BF3,原料2-乙?;g苯三酚與催化劑BF3摩爾比范圍為1∶3-4,原料2-乙酰基間苯三酚與?;噭┧狒哪柋确秶鸀?∶1-1.5,以乙醚為溶劑,該反應(yīng)在冰水浴中進(jìn)行,反應(yīng)溫度-2~5℃,0~2℃為佳,反應(yīng)時(shí)間控制在24-30h。BF3易水解生成硼酸,要盡量避免反應(yīng)體系中有水。
制備所得產(chǎn)物可采用現(xiàn)有技術(shù)的分離方法,如減壓蒸餾除去溶劑,重結(jié)晶、過(guò)濾,以及柱層析分離方法,除去副產(chǎn)物,得純化的產(chǎn)品。
上述原料2-乙?;g苯三酚合成方法可參照顧來(lái)提等人的“2-乙?;g苯三酚“,見有機(jī)合成15卷,70頁(yè)。(K.C.Gulati,S.R.Seth,and K.Venkataraman.Organic Syntheses,Vol.15,p.70)。
本發(fā)明還對(duì)上述乙?;g苯三酚衍生物的抑菌譜活性進(jìn)行了測(cè)定,采用了十余種病原菌,對(duì)上述化合物的抑菌譜活性進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果表明2-乙酰基-4-丙?;g苯三酚和2-乙?;?4-丁?;g苯三酚具有很好的抑菌效果,且最低抑菌濃度比較低。該兩種化合物分別采用立枯病、灰霉病、紋枯病三種病原菌測(cè)定的抑制有效中濃度(Ec50)均在70ug/ml以下。病原菌為立枯菌,實(shí)驗(yàn)對(duì)象為棉花的盆栽試驗(yàn)和田間小區(qū)試驗(yàn),結(jié)果表明該兩種化合物在第一周都有很好的防效,效果優(yōu)于對(duì)照藥劑多菌靈。田間試驗(yàn)條件下,病原菌發(fā)病較輕,2-乙?;?4-丁?;g苯三酚的效果與多菌靈相當(dāng)。對(duì)小麥白粉病的田間試驗(yàn)表明,上述兩種化合物與對(duì)照之間都有差異顯著性,2-乙?;?4-丙酰基間苯三酚對(duì)白粉病的防效優(yōu)于三唑酮。
本發(fā)明的化合物2-乙?;?4-丙酰基間苯三酚和2-乙?;?4-丁?;g苯三酚用于植物病害的防治,具體地說(shuō)用于棉花立枯病,小麥紋枯病、黃萎病,蘋果輪紋病,葡萄灰霉病、枯萎病、串珠菌、黑腐病、長(zhǎng)孺孢、根鐮菌等病原真菌的防治。使用濃度為100ug/ml-300ug/ml,噴施。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例12-乙?;?4-丙?;g苯三酚,分子式為 2-乙?;?4-丙酰基間苯三酚的合成在裝有攪拌裝置及回流冷凝器的250ml三口燒瓶中,加入10g(0.060mol)2-乙酰基間苯三酚,在氮?dú)獗Wo(hù)下,緩慢滴加9.2ml(0.071mol,9.30g)丙酸酐,攪拌條件下滴加22.6ml(25.5g)三氟化硼-乙醚溶液,其中三氟化硼0.18mol,滴加完畢后,再補(bǔ)加10ml無(wú)水乙醚,該反應(yīng)體系在冰水浴中攪拌反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后,加入100ml蒸餾水,攪拌5-10min,分離反應(yīng)液,水層用50ml乙酸乙酯萃取,酯層與反應(yīng)液合并后減壓蒸餾除去溶劑,所得固體用60%乙醇/水重結(jié)晶后得到產(chǎn)物粗品,粗產(chǎn)品收率為78.9%。選用展開劑3∶1正己烷/乙酸乙酯溶液,將上述粗產(chǎn)品用硅膠色譜柱分離,得到黃色針狀晶體產(chǎn)物,M.P.129-131℃,收率為66%。
產(chǎn)物結(jié)構(gòu)用質(zhì)譜進(jìn)一步證實(shí),m/z224(M+),182(M+-COCH3),168(M+-COCH2CH3),153(M+-COCH3-CH2CH3)。
實(shí)施例22-乙?;?4-丁酰基間苯三酚,分子式為 2-乙酰基-4-丁?;g苯三酚的合成在裝有攪拌裝置和回流冷凝器的250ml三口燒瓶中,加入5g(0.03mol)2-乙酰基間苯三酚,將三口瓶置于冰鹽水浴中,使反應(yīng)溫度不高于5℃,緩慢加入5.8ml(0.036mol,5.65g)丁酸酐,再加入13.1ml(14.79g)三氟化硼-乙醚溶液,其中三氟化硼0.104mol,滴加完畢后,再加入10ml無(wú)水乙醚使反應(yīng)物完全溶解,保持反應(yīng)溫度-2~2℃攪拌反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后,加入15ml蒸餾水,強(qiáng)烈攪拌,再加入1∶1甲醇/水30ml,小心的加入10gK2CO3,使溶液pH=7-8,再補(bǔ)加1∶1甲醇/水10ml,室溫下攪拌6h,加入10%鹽酸調(diào)節(jié)pH=5-6,所得溶液50℃以下減壓蒸出甲醇,濕殘留物加入200ml水?dāng)嚢?min過(guò)濾,水洗除去鹽分,得到的粗產(chǎn)品80℃干燥。粗產(chǎn)品用60%乙醇/水重結(jié)晶,粗產(chǎn)品收率為82%。選用展開劑4∶1正己烷/乙酸乙酯溶液,將上述粗產(chǎn)品用硅膠色譜柱分離,得到2-乙酰基-4-丁?;g苯三酚,收率為17.9%。
產(chǎn)物結(jié)構(gòu)用質(zhì)譜進(jìn)一步證實(shí),m/z238(M+),223(M+-CH3),210(M+-CH2CH3),195(M+-COCH3),168(M+-COCH2CH2CH3),153(M+-COCH3-CH2CH2CH3),126(M+-COCH3-COCH2CH2CH3)。
實(shí)施例3如實(shí)施例1所述,所不同的是加入2-乙?;g苯三酚0.060mol,丙酸酐0.085mol,三氟化硼0.24mol(乙醚溶液)。粗產(chǎn)品收率為82.4%,將粗產(chǎn)品分離,得純品收率為68%。
實(shí)施例4抑菌譜活性測(cè)定測(cè)試的病原菌是從田間常見病害中分離出的的十種病原真菌,分別是立枯病、紋枯病、黃萎病、蘋果輪紋病、灰霉病、枯萎病、串珠菌、黑腐病、長(zhǎng)孺孢、根鐮菌。實(shí)驗(yàn)方法是將實(shí)施例1和實(shí)施例2的化合物摻入培養(yǎng)基,使培養(yǎng)基中該化合物的濃度分別達(dá)到50ppm和100ppm,而后倒平板,冷凝后接種上述病原菌,每個(gè)處理4次重復(fù),28℃恒溫培養(yǎng),每隔24h測(cè)定一次病原菌菌斑直徑,直到空白對(duì)照的菌斑長(zhǎng)滿平板為止。
結(jié)果表明實(shí)施例1和實(shí)施例2的化合物對(duì)上述十種病原菌都具有很高的抑菌活性,其中對(duì)蘋果輪紋病的抑制率最高,2-乙?;?4-丁?;g苯三酚50ppm濃度下對(duì)輪紋病的抑制率即可達(dá)到100%。對(duì)其他病原菌的抑制效果也十分明顯,抑制率均在85%以上。
實(shí)施例5抑制有效中濃度(Ec50)的測(cè)定測(cè)試的三種病原菌是從常見的田間病害中分離得到的,分別是立枯絲核菌(立枯病)、禾谷絲核菌(紋枯病)、灰葡萄孢(灰霉病)。實(shí)驗(yàn)方法是將實(shí)施例1和實(shí)施例2的化合物用乙醇溶解,加入培養(yǎng)基中,使培養(yǎng)基中該化合物的濃度達(dá)到最低抑菌濃度和空白對(duì)照范圍內(nèi)的5個(gè)不同濃度。2,4-二乙酰基間苯三酚為先導(dǎo)化合物,作為實(shí)施例1和實(shí)施例2的化合物活性高低的參照。培養(yǎng)溫度為28℃,每24h記錄病原菌菌斑生長(zhǎng)直徑,直到空白對(duì)照平板菌斑長(zhǎng)滿為止。計(jì)算該化合物的抑制率,用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行回歸分析,得出該化合物的抑制有效中濃度(Ec50)。測(cè)定結(jié)果如下表
結(jié)果表明實(shí)施例1和實(shí)施例2兩種化合物分別采用立枯病、灰霉病、紋枯病三種病原菌測(cè)定的抑制有效中濃度(Ec50)均在70ug/ml以下。
權(quán)利要求
1.通式(1)所示化合物 其中R1為-CH2CH3或-CH2CH2CH3。
2.權(quán)利要求1所述化合物的制備方法,以2-乙?;g苯三酚為原料在傅氏催化劑存在下經(jīng)?;磻?yīng)一步合成。
3.如權(quán)利要求2所述的化合物的制備方法,其特征在于,所述酰基化反應(yīng)的?;噭┦撬狒?,選自丙酸酐或丁酸酐。
4.如權(quán)利要求2所述的化合物的制備方法,其特征在于,所述傅氏催化劑是BF3。
5.如權(quán)利要求2所述的化合物的制備方法,其特征在于,原料與催化劑BF3摩爾比為1∶3-4。
6.如權(quán)利要求2所述的化合物的制備方法,其特征在于,原料與酰化試劑摩爾比為1∶1-1.5。
7.如權(quán)利要求2所述的化合物的制備方法,其特征在于,以乙醚為溶劑,反應(yīng)在冰水浴中進(jìn)行,反應(yīng)溫度-2℃~5℃。
8.如權(quán)利要求2所述的化合物的制備方法,其特征在于,反應(yīng)時(shí)間為24-30h。
9.權(quán)利要求1所述化合物用于植物病害防治,
10.如權(quán)利要求7所述的化合物的應(yīng)用,其特征在于,用于棉花立枯病,小麥紋枯病、黃萎病,蘋果輪紋病,或葡萄灰霉病、枯萎病、串珠菌、黑腐病、長(zhǎng)孺孢、根鐮菌病原真菌的防治。
全文摘要
間苯三酚乙?;苌锛捌浜铣煞椒ㄅc應(yīng)用,屬于生物抗生素間苯三酚乙?;苌锛夹g(shù)領(lǐng)域。化合物通式如右,其中R
文檔編號(hào)A01N35/04GK1730456SQ200510044250
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2005年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者高永超, 孔學(xué), 楊合同, 王加寧, 陳貫虹, 聶玉敏 申請(qǐng)人:山東省科學(xué)院生物研究所