农药学学报  2013, Vol.15 Issue (6): 699-703   PDF    
引用本文
王润润, 朱伟伟, 王阿莉, 胡雷, 周文明. 6,7-亚甲二氧基硫代苯并二氢吡喃-4-酮衍生物的合成及抑菌活性[J]. 农药学学报, 2013, 15(6): 699-703  
WANG Runrun, ZHU Weiwei, WANG Ali, HU Lei, ZHOU Wenming. Synthesis and antifungal activity of 6,7-(methlenedioxy) benzothiopyran-4-one derivatives[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2013, 15(6): 699-703  
6,7-亚甲二氧基硫代苯并二氢吡喃-4-酮衍生物的合成及抑菌活性
王润润 , 朱伟伟, 王阿莉, 胡雷, 周文明     
西北农林科技大学 理学院, 陕西 杨凌 712100
收稿日期：2013-9-2; 修回日期：2013-9-28.
作者简介: 王润润，女，硕士研究生，E-mail：runrun_dong@126.com；*周文明，通信作者（Author of correspondence），男，白族，教授，主要从事有机合成和天然产物化学研究，E-mail：zhouwenming11@263.net
摘要：以亚甲二氧基苯为起始原料，经过溴化、硫化、环化等反应合成了19个未见文献报道的6，7-亚甲二氧基硫代苯并二氢吡喃-4-酮衍生物，其结构均经核磁共振氢谱和质谱确认。初步抑菌活性测试结果表明，在50 mg/L下，目标化合物对供试7种植物病原菌均有不同程度的抑制作用，其中化合物5b、5i、5k和5l对马铃薯干腐病菌 Fusarium solani的抑制率均达75%以上，5h和5i对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea的抑制率分别是67.7%和70.4%。
关键词： 亚甲二氧基苯     6,7-亚甲二氧基硫代苯并二氢吡喃-4-酮衍生物     合成     抑菌活性    
Synthesis and antifungal activity of 6,7-(methlenedioxy) benzothiopyran-4-one derivatives
WANG Runrun , ZHU Weiwei, WANG Ali, HU Lei, ZHOU Wenming     
College of Science, Northwest A & F University, Yangling 712100, Shaanxi Province, China
Abstract: Nineteen 6,7-(methlenedioxy)benzothiopyran-4-one derivatives were synthesized from 1,3-benzodioxole by bromination,sulfuration and cyclization.Their structures were confirmed by 1H NMR and MS.The preliminary bioassay showed that all of the synthesized compounds have different inhibition on seven tested plant pathogenic fungi at the concentration of 50 mg/L.The inhibition rates of compound 5b,5i,5k and 5l against Fusarium solani reached up to 75% and that of compounds 5h and 5i were 67.7% and 70.4% against Botrytis cinerea,respectively.
Key words: 1,3-benzodioxole     6,7-(methlenedioxy)benzothiopyran-4-one derivatives     synthesis     antifungal activity    

硫色满酮类化合物存在于百合科等天然产物中，具有广泛的生理活性[1]。索海涛等[2]合成了6-氟硫色满酮类化合物，发现其具有一定的抗肿瘤活性；方林等[3]合成了6,8-二氯硫色满酮类衍生物，发现其具有一定的抗菌活性，其中 3 位引入取代基后能使其抗真菌活性显著增强。近年来，对3-次苄基取代[1]、3-Mannich碱取代[3]、3-溴取代[3, 4]、3-亚甲基卤代[5]的硫色满酮衍生物的合成及其在医药领域的抑菌活性研究很多，尚未见有关其在农药领域进行抑菌活性研究的报道。笔者以亚甲二氧基为起始原料，经过溴化、硫化、环化和羟醛缩合反应，设计合成了19个未见文献报道的6,7-亚甲二氧基硫代苯并二氢吡喃-4-酮类目标化合物，对其结构进行了确认，并初步测定了其抑菌活性。目标化合物的合成路线见Scheme 1。

Scheme 1
1 实验部分
1.1 仪器与药剂

XT-4型显微熔点测定仪(温度未校正，北京泰克仪器有限公司)；Bruker Tensor 27 FF-IR型红外光谱仪和Bruker Avance Ⅲ 500核磁共振仪(瑞士Bruker BioSpin公司生产)(以TMS为内标，CDCl3为溶剂)；Finnigan Trace型质谱仪(美国Thermo Fisher公司)。

对照药剂噻菌灵(thiabendazole)和 NFDA1 霉灵(hymexazol)原药，由北京颖泰嘉和科技股份有限公司生产，纯度均为98.5％。胡椒环、NBS、升华硫和溴丙酸，均为上海海曲化工有限公司产品，有效成分质量分数>98％；其余试剂均为市售分析纯。

1.2 化合物的合成
1.2.1 化合物 1

参考文献[6]方法制备。得黄色液体,收率97％(文献值[6]:收率94％)。

1.2.2 化合物 2

参考文献[7]方法制备。所得粗品减压蒸馏收集10 Pa下110～118 ℃的馏分，得无色油状液体，收率59％(文献值[8]:收率71％)。

1.2.3 化合物 3

参考文献[9]方法制备。得白色粉末状固体,m.p.148～150℃,收率89％。

1.2.4 化合物 4

参考文献[10]方法制备。得白色针状晶体,m.p.101～103 ℃,收率83％。1H NMR， δ： 2.91(t,2H,J=6.5 Hz,- CO-CH2 -),3.20(t,2H,J=6.5 Hz,-SCH2-),5.99(s,2H,-OCH2-O-),6.72(s,1H,Ar-H),7.56(s,1H,Ar-H)。

1.2.5 目标化合物 5a～5q

参考文献[11]方法制备。以 5a 为例：室温下，将0.208 g (1 mmol)化合物 4 、1.5 mL 10％的氢氧化钾水溶液和3 mL无水乙醇分别加入25 mL圆底烧瓶中，混合均匀后加入0.138 g(1.3 mmol) 苯甲醛，室温下反应5 h后，在冰水浴中冷却10 min，抽滤得黄色固体。硅胶柱层析纯化[V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=2 ∶1)，得黄色片状晶体 5a (0.231 g，收率为78％)，m.p.131～133 ℃。同法合成化合物 5b～5q 。

1.2.6 目标化合物 5r和5s

参考文献[12]方法制备。以 5r 为例：室温下将0.208 g (1 mmol)化合物 4 、3 mL的浓盐酸和3 mL无水乙醇分别加入至25 mL的圆底烧瓶中，混合均匀后加入0.159 g(1.3 mmol)对羟基苯甲醛，室温下反应8 h后抽滤，滤液旋干后用硅胶柱层析纯化([V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=3 ∶1)，得黄色晶体(0.172 g，收率55％),m.p.200～202 ℃。同法合成化合物 5s 。

1.3 抑菌活性测定

7种供试病原菌均由西北农林科技大学农药研究所提供。以噻菌灵和 NFDA1 霉灵为药剂对照，丙酮为空白对照，采用菌丝生长速率法［13]测试目标化合物在50 mg/L下对7种供试病菌的抑菌活性。

2 结果与讨论
2.1 化合物的合成

羟醛缩合反应有酸催化和碱催化2种反应机理，通常情况下，碱催化的效果(反应时间和产率)优于酸催化，因此本研究中大部分目标化合物的制备均采用了碱催化的方法，只对于羟基取代醛的反应，采用了酸催化。中间体 2 产率较低的原因是，在后处理减压蒸馏过程中未控制好温度，因此产物损失较多。

2.2 目标化合物的结构表征

目标化合物的理化数据及ESI-MS数据见表1， 1H NMR数据见表2。在1H NMR谱图中，二氧亚甲基(-O-CH2-O-)的质子表现为单峰，化学位移在6.03左右；与苯环相连的双键(=CH-)的质子表现为单峰，化学位移在7.67附近；与硫相连的亚甲基(-S-CH2-)上的质子表现为单峰，化学位移在 4.04附近。红外光谱数据未列出。目标化合物的波谱数据与预期的分子结构相吻合。


表1 化合物5a～5s的理化性质及质谱数据 Table 1 Physico-chemical and ESI-MS data of 5a-5s

表2 化合物5a～5s的核磁共振氢谱Table 2 1H NMR data of 5a-5s compounds

2.3 抑菌活性

在50 mg/L 下，19个目标化合物对供试病原菌均有不同程度的抑菌活性(见表3)。经过3次重复实验，化合物 5h、5i、5j和5q 对番茄灰霉的抑制率均超过60％，化合物 5b～5e、5h～5l、5n～5r 对马铃薯干腐病菌的抑制作用尤佳，均超过了对照药剂'Û 霉灵。此类化合物深入的结构-活性关系值得进一步研究。

表3 化合物5a～5s在50 mg/L下的抑菌活性 (抑制率/％，72 h) Table 3 The antifungal activity of compounds 5a-5s under 50 mg/L(Inhibition rate/％,72 h)

参考文献
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