5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮芳基磺酰胺的合成及其生物活性

引用本文

徐志红, 董宏波, 韩金涛, 刘斌, 金淑惠, 王明安. 5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮芳基磺酰胺的合成及其生物活性[J]. 农药学学报,2014,16(6): 659-666, doi: 10.3969/j.issn.1008-7303.2014.06.05 复制到剪切板

XU Zhihong, DONG Hongbo, HAN Jintao, LIU Bin, JIN Shuhui, WANG Ming'an. Synthesis and biological activity of 5-(4-aminophenyl/benzyl)-hydantoin arylsulfonamide[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2014,16(6): 659-666, doi: ##Doi## 复制到剪切板

5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮芳基磺酰胺的合成及其生物活性

徐志红^1,2, 董宏波¹, 韩金涛¹, 刘斌¹, 金淑惠¹, 王明安¹

1. 中国农业大学应用化学系, 北京 100193;
2. 长江大学农学院, 湖北荆州 434205

投稿时间:2014-09-01 最后修改时间: 2014-10-04 .

基金项目：“十二五”国家科技支撑计划(2011BAE06B03).

第一作者简介：徐志红,男,博士, E-mail:x_u_78@sina.com

通讯作者：王明安,男,博士,教授,主要从事新农药的创制与合成研究, E-mail:wangma@cau.edu.cn

摘要：以5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮为原料,在三乙胺或吡啶作傅酸剂的条件下与取代磺酰氯反应,得到44个新的5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮芳基磺酰胺类化合物,其结构均经¹H NMR、HR-MS和元素分析确证。初步生物活性测试结果表明,部分化合物对供试植物病原菌和稗草Echinochloa crusgalli显现出一定的抑制活性,其中化合物 4p 和 4u 在50 μg/mL下对油菜菌核病菌Sclerotinia scleotiorum的抑制率分别为76.0%和75.2%,化合物 3j 在100 μg/mL下对稗草生长的抑制率为50%。

关键词： 5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮芳基磺酰胺合成除草活性杀菌活性

Synthesis and biological activity of 5-(4-aminophenyl/benzyl)-hydantoin arylsulfonamide

XU Zhihong^1,2, DONG Hongbo¹, HAN Jintao¹, LIU Bin¹, JIN Shuhui¹, WANG Ming'an¹

1. Department of Applied Chemistry, China Agricultural University, Beijing 100193, China;
2. College of Agriculture, Yangtze University, Jingzhou 434205, Hubei Province, China

Abstract: Forty-four novel 5-(4-aminophenyl/benzyl)-hydantoinarylsulfonamides were prepared using 5-(4-aminophenyl/benzyl)-hydantoins and substituted phenylsulfonyl chlorides as raw materials. Their structures were confirmed by ¹H NMR, HR-MS, and elementary analysis. Preliminary bioassay results showed that some products possessed certain fungicidal and herbicidal activities. At the concentration of 50 μg/mL, inhibition rate of compound 4p and 4u against Sclerotinia scleotiorum was 76.0% and 75.2% respectively. Compound 3j exhibited an inhibition rate of 50% against Echinochloa crusgalli at the concentration of 100 μg/mL.

Key words: 5-(4-aminophenyl/benzyl)-hydantoin arylsulfonamide synthesis herbicidal activity fungicidal activity

磺酰胺类化合物是近年来除草剂和杀菌剂研究开发的热点之一，并已获得巨大成功^{[1, 2, 3, 4, 5]}，已有多个磺酰胺类化合物被开发为商品化的除草剂，如五氟磺草胺、双氯磺草胺、双氟磺草胺、唑嘧磺草胺以及Pyrimisulfan等，并探讨了它们的构效关系^{[6, 7]}。本课题组前期研究发现，一些含有2,4-咪唑啉二酮的羧酸酯、磷酸酯、磷酰胺和酰基硫脲类化合物具有较好的杀虫、除草和杀菌活性^{[8, 9, 10, 11, 12, 13, 14]}。前文报道的一系列含有2-硫代-2,4-咪唑啉二酮杂环的苯磺酸酯/苯磺酰胺类新化合物，对番茄早疫和黄瓜灰霉病菌具有显著的杀菌活性，同时对油菜的生长具有抑制活性^[15]。为了比较分别含有2-硫代-2,4-咪唑啉二酮和2,4-咪唑啉二酮、以及杂环与苯环间是否含有亚甲基对苯磺酰胺类化合物生物活性的影响，在前文^[15]基础上，笔者进一步以5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮为原料，在室温及三乙胺或吡啶作缚酸剂的条件下与取代芳基磺酰氯反应，制备了目标化合物3a～3v和4a～4u，并对新化合物的除草和杀菌活性进行了初步评价。化合物的合成路线见Scheme 1。

Scheme 1

1 实验部分 1.1 仪器与试剂

Yanagimoto显微熔点仪(温度计未校正)；Bruker DPX 300 MHz核磁共振仪(以TMS为内标，DMSO-d₆为溶剂)；Agilent 1100 LC-MSD-Trap质谱仪(ESI-MS)；ST-O2 元素分析仪。

柱层析用硅胶为青岛海洋化工有限公司产品[200～300目(48～75 μm)]；试剂均为分析纯；无水溶剂用常规方法进行干燥处理。对照药剂百菌清(chlorothalonil)、多菌灵(carbendazim)、草甘膦(glyphosate)和磺草酮(sulcotrione)由农业部农药检定所提供，纯度均大于98%。 1.2 5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮(1a)、(1b)和5-甲基-1,2,4-三唑并嘧啶-2-磺酰氯的合成

参照前文^{[11, 13]}方法合成，其m.p.及¹H NMR数据均与文献一致，5-(4-氨基苄基)-2-硫代-2,4-咪唑啉二酮系前文^[15]合成；5-甲基-1,2,4-三唑并嘧啶-2-磺酰氯参照文献^[16]方法合成。 1.3 目标化合物3~5的合成

以3r的合成为例：在50 mL三口烧瓶中加入0.418 g (2.4 mmol)化合物1a和20 mL干燥的丙酮/乙腈，20 ℃下搅拌溶解后，加入4 mmol三乙胺或吡啶，滴加2 mmol 2,6-二氟苯磺酰氯与5 mL干燥丙酮的混合溶液，滴加完毕，于20 ℃下继续反应约12 h，TLC监测[展开剂V(二氯甲烷)∶V(丙酮)＝11∶1]。抽滤，母液旋蒸脱除溶剂，柱层析分离[梯度洗脱：先用V(二氯甲烷)∶V(丙酮)=11∶1的混合溶液洗脱，再用V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=2∶1的混合溶液洗脱]，经V(二氯甲烷)∶V(丙酮)=5∶1的混合溶液重结晶，得到白色针状固体0.56 g，收率72%，m.p. 179～181℃。采用相同方法制得白色固体化合物3a～3v、4a～4u和5。 1.4 杀菌活性测定

供试病原菌由南开大学元素有机化学国家重点实验室和中国农业大学植物病理学实验室保存并提供。以DMSO为溶剂，先将原药配制成5 000 μg/mL 的溶液，再制备成50 μg/mL的含毒马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)平板供试。采用菌丝生长速率法^[17]，分别测定目标化合物在50 μg/mL下对黄瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum、番茄早疫病菌Alternaria solani、黄瓜灰霉病菌Botrytis cinerea、水稻纹枯病菌Thanatephorus cucumeris、杨树溃疡病菌Dothiorella grearia和油菜菌核病菌Sclerotinia scleotiorum的杀菌活性。每个样品平行测定3次，取平均值，以百菌清和多菌灵为阳性对照药剂。 1.5 除草活性测定

参照前文^{[11, 12, 13, 14, 15]}，采用油菜平皿法和稗草小杯法分别测定目标化合物在100 μg/mL下对油菜Brasica campestris和稗草Echinochloa rusgalli的除草活性。每处理重复3次，以溶剂、草甘膦和磺草酮分别作为空白和阳性对照。

2 结果与讨论 2.1 目标化合物的合成及核磁共振波谱分析

为了比较分别含有2-硫代-2,4-咪唑啉二酮与2,4-咪唑啉二酮、以及杂环与苯环间是否含有亚甲基对芳基磺酰胺类化合物生物活性的影响，本文合成了3a～3t和4a～4s两类苯磺酰胺类化合物；基于杂环磺酰基中的杂环是商品化农药如唑嘧磺草胺(flumetsulam，商品名阔草清)等具有除草活性的关键基团^[18]，又将噻吩和三唑并嘧啶杂环引入分子中，设计合成了化合物3u、3v、4t、4u和5，以观测其影响。在前文^[15]中发现，中间体5-(4-氨基苄基)-2-硫代-2,4-咪唑啉二酮在三乙胺和苯磺酰氯过量以及回流温度下反应时，其产物只是相应的磺酰胺类化合物，并未观测到与过量苯磺酰氯反应生成的脱氢产物^[12]，在本研究中，1b在相同的条件下也未观测到脱氢产物的生成。目标化合物的结构表征数据见表 1和表 2。

表 1 化合物3a～3v、4a～4u和5的物理性质及元素分析 Table 1 The physical properties and elemental analysis dada of target compounds 3a-3v,4a-4u and 5

化合物 Compd.	R	收率 Yield/%	外观 Appearence	熔点 m.p./℃	元素分析(计算值) Elemental analysis(Calcd.)
化合物 Compd.	R	收率 Yield/%	外观 Appearence	熔点 m.p./℃	C	H	N
3a	H	76	白色针状固体 White solid	212～214	54.12(54.37)	4.09(3.95)	12.74(12.68)
3b	4-F	46	白色针状固体 White solid	180～182	51.65(51.57)	3.63(3.46)	12.08(12.03)
3c	4-Cl	61	白色针状固体 White solid	230～232	49.32(49.25)	3.54(3.31)	11.41(11.49)
3d	4-I	53	黄色针状固体 Yellow solid	222～224	40.09(40.01)	3.32(3.15)	8.60(8.75)
3e	4-OCH₃	43	白色针状固体 White solid	194～196	53.05(53.18)	4.29(4.18)	11.50(11.63)
3f	4-CH₃	78	白色针状固体 White solid	204～206	55.53(55.64)	4.45(4.38)	12.28(12.17)
3g	4-NO₂	69	白色针状固体 White solid	204～206	47.98(47.87)	3.34(3.18)	15.18(14.89)
3h	4-NHAc	63	白色针状固体 White solid	254～256	51.93(51.77)	4.32(4.26)	13.83(14.21)
3i	4-t-butyl	54	白色针状固体 White solid	240～242	58.83(58.90)	5.57(5.46)	10.65(10.85)
3j	3-CF₃	59	白色针状固体 White solid	198～200	48.23(48.12)	3.05(3.03)	10.48(10.52)
3k	3,4-Cl₂	53	白色针状固体 White solid	218～220	45.07(45.01)	2.93(2.77)	10.23(10.50)
3l	2,5-Cl₂	61	白色针状固体 White solid	282～284	45.37(45.01)	2.96(2.77)	10.41(10.50)
3m	2,4-Cl₂	78	白色针状固体 White solid	158～160	44.91(45.01)	3.08(2.77)	10.33(10.50)
3n	2,3-Cl₂	56	白色针状固体 White solid	158～161	44.07(44.02)	3.13(2.96)	10.01(10.27)
3o	2,4,6-Me₃	55	白色针状固体 White solid	244～246	58.05(57.89)	5.10(5.13)	11.56(11.25)
3p	4-Br	59	黄色针状固体 Yellow solid	207～209	43.89(43.92)	3.02(2.95)	10.20(10.24)
3q	2,6-Cl₂	68	白色针状固体 White solid	206～208	45.09(45.01)	2.72(2.77)	10.46(10.50)
3r	2,6-F₂	72	黄色片状固体 Yellow solid	179～181	49.08(49.05)	3.05(3.02)	11.50(11.44)
3s	2-NO₂	70	黄色针状固体 Yellow solid	242～243	47.98(47.87)	3.34(3.21)	15.18(14.89)
3t	3-NO₂	61	黄色粉状固体 Yellow solid	216～217	47.94(47.87)	3.25(3.21)	14.98(14.89)
3u	-	57	白色针状固体 White solid	234～235	41.94(41.99)	2.75(2.71)	11.38(11.30)
3v	-	62	白色粉状固体 White solid	188～189	46.58(46.51)	3.45(3.38)	25.26(25.31)
4a	H	69	白色针状固体 White solid	190～192	55.63(55.64)	4.51(4.38)	12.26(12.17)
4b	4-F	78	白色针状固体 White solid	194～196	52.70(52.89)	3.89(3.88)	11.54(11.56)
4c	4-Cl	83	白色针状固体 White solid	216～218	50.50(50.60)	3.74(3.72)	10.96(11.06)
4d	4-I	91	白色针状固体 White solid	228～230	39.43(39.28)	3.23(3.30)	8.67(8.59)
4e	4-OCH₃	89	白色针状固体 White solid	196～198	54.44(54.39)	4.73(4.56)	11.29(11.19)
4f	4-CH₃	84	白色针状固体 White solid	211～212	56.72(56.81)	4.76(4.77)	11.64(11.69)
4g	4-NO₂	85	黄色针状固体 Yellow solid	238～240	49.21(49.23)	3.73(3.61)	14.48(14.35)
4h	4-NHAc	77	白色针状固体 White solid	250～251	53.85(53.72)	4.52(4.51)	13.83(13.92)
4i	4-t-butyl	94	白色针状固体 White solid	212～214	59.75(59.83)	5.94(5.77)	10.49(10.47)
4j	3,4-Cl₂	89	白色针状固体 White solid	194～195	46.38(46.39)	3.27(3.16)	10.21(10.14)
4k	2,5-Cl₂	93	白色针状固体 White solid	243～244	46.30(46.39)	3.28(3.16)	10.17(10.14)
4l	2,4-Cl₂	76	白色针状固体 White solid	228～230	46.25(46.39)	3.25(3.16)	10.08(10.14)
4m	2,3-Cl₂	90	白色针状固体 White solid	244～246	46.36(46.39)	3.23(3.16)	10.15(10.14)
4n	2,4,6-Me₃	93	白色针状固体 White solid	228～230	58.75(58.90)	5.45(5.46)	10.82(10.85)
4o	4-Br	73	白色针状固体 White solid	220～221	45.25(45.29)	3.24(3.33)	9.89(9.90)
4p	2,6-Cl₂	81	白色针状固体 White solid	232～233	46.36(46.39)	3.23(3.16)	10.15(10.14)
4q	2,6-F₂	71	白色针状固体 White solid	178～179	50.38(50.39)	3.39(3.44)	11.05(11.02)
4r	2-NO₂	92	黄色片状固体 Yellow solid	121～122	49.21(49.23)	3.73(3.61)	14.48(14.35)
4s	3-NO₂	77	黄色针状固体 Yellow solid	223～225	49.27(49.23)	3.63(3.61)	14.42(14.35)
4t	-	73	橘色片状固体 Orange solid	198～199	43.65(43.58)	3.16(3.13)	10.77(10.89)
4u	-	54	黄色针状固体 Yellow solid	185～186	47.83(47.88)	3.65(3.77)	24.36(24.43)
5	-	67	黄色针状固体 Yellow solid	197～198	46.06(46.03)	3.58(3.62)	23.42(23.49)

表 1 化合物3a～3v、4a～4u和5的物理性质及元素分析 Table 1 The physical properties and elemental analysis dada of target compounds 3a-3v,4a-4u and 5

表 2 化合物3a～3v、4a～4u和 5 的 ¹H NMR及ESI-MS数据 Table 2 ¹H NMR and ESI-MS data of target compounds 3a-3v,4a-4u and 5

化合物 Compd.	¹H NMR (300 MHz,DMSO-d₆),δ	ESI-MS [M+H]⁺, m/z
3a	5.04 (s,1H),7.09～7.19 (m,4H),7.54～7.62 (m,3H),7.76～7.79 (m,2H),8.20 (s,1H),10.41 (s,1H),10.74 (s,1H)	332
3b	5.06 (s,1H),7.10～7.22 (m,4H),7.37～7.44 (m,2H),7.81～7.86 (m,2H),8.30 (s,1H),10.44 (s,1H),10.75 (s,1H)	350
3c	5.06 (s,1H),7.09～7.22 (m,4H),7.62～7.79 (m,4H),8.29 (s,1H),10.48 (s,1H),10.75 (s,1H)	366
3d	5.06 (s,1H),7.09～7.21 (m,4H),7.50～7.54 (m,2H),7.92～ 7.96 (m,2H),8.29 (s,1H),10.46 (s,1H),10.75 (s,1H)	458
3e	3.79 (s,3H),5.04 (s,1H),7.04～7.19 (m,6H),7.69～7.72 (m,2H),8.28 (s,1H),10.26 (s,1H),10.74 (s,1H)	362
3f	2.33 (s,3H),5.04 (s,1H),7.09～7.19 (m,4H),7.32～7.36 (m,2H),7.64～7.67 (m,2H),8.29 (s,1H),10.34 (s,1H),10.74 (s,1H)	346
3g	5.07 (s,1H),7.11～7.23 (m,4H),8.01～8.05 (m,2H),8.30 (s,1H),8.35～8.39 (m,2H),10.73 (s,1H),10.75 (s,1H)	377
3h	2.05 (s,3H),5.04 (s,1H),7.08～7.19 (m,4H),7.69 (s,4H),8.27 (s,1H),10.28 (brs,2H),10.73 (s,1H)	389
3i	1.26 (s,9H),5.04 (s,1H),7.12～7.20 (m,4H),7.56～7.75 (m,4H),8.29 (s,1H),10.42 (s,2H),10.75 (s,1H)	388
3j	5.06 (s,1H),7.10～7.23 (m,4H),7.78～7.83 (m,1H),8.00～8.05 (m,3H),8.30 (s,1H),10.57 (s,1H),10.75 (s,1H)	400
3k	5.09 (s,1H),7.12～7.25 (m,4H),7.70 (dd,J=8.4,2.1 Hz,1H),7.84 (d,J=8.4 Hz,1H),7.96 (d,J=2.1 Hz,1H),8.32 (s,1H),10.57 (s,1H),10.77 (s,1H)	400
3l	5.05 (s,1H),7.12～7.23 (m,4H),7.66～7.75 (m,2H),8.00 (d,J=2.1 Hz,1H),8.28 (s,1H),10.75 (s,1H),10.89 (s,1H)	400
3m	5.05 (s,1H),7.09～7.21 (m,4H),7.62 (dd,J=8.4,2.1 Hz,1H),7.85 (d,J=2.1 Hz,1H),8.03 (d,J=8.4 Hz,1H),8.28 (s,1H),10.75 (s,1H),10.82 (s,1H)	400
3n	5.05 (s,1H),7.08～7.20 (m,4H),7.52 (t,J=7.8 Hz,1H),7.89 (dd,J=7.8,1.5 Hz,1H),8.03 (dd,J=7.8,1.5 Hz,1H),8.29 (s,1H),10.75 (s,1H),10.83 (s,1H)	400
3o	2.22 (s,3H),2.56 (s,6H),5.02 (s,1H),6.98～7.17 (m,5H),8.27 (s,1H),10.31 (s,1H),10.73 (s,1H)	374
3p	5.06 (s,1H),7.09～7.22 (m,4H),7.67～7.75 (m,2H),7.76～7.79 (m,2H),8.28 (s,1H),10.48 (s,1H),10.74 (s,1H)	410
3q	5.05 (s,1H),7.11～7.23 (m,4H),7.50～7.56 (m,1H),7.61～7.64 (m,2H),8.28 (s,1H),10.75(s,1H),10.93 (s,1H)	400
3r	5.06 (s,1H),7.15～7.30 (m,6H),7.65～7.74 (m,1H),8.29 (s,1H),10.75 (s,1H),10.99 (s,1H)	368
3s	5.07 (s,1H),7.14～7.24 (m,4H),7.81～7.85 (m,2H),7.97～8.00 (m,2H),8.30 (s,1H),10.75 (s,1H),10.82 (s,1H)	377
3t	5.06 (s,1H),7.12～7.23 (m,4H),7.86 (t,J=8.1 Hz,1H),8.14～8.17 (m,1H),8.30 (s,1H),8.43～8.47 (m,1H),8.53 (t,J=1.9 Hz,1H),10.69 (s,1H),10.74 (s,1H)	377
3u	5.10 (s,1H),7.16～7.28 (m,5H),7.46 (d,J=4.1 Hz,1H),8.33 (s,1H),10.67 (s,1H),10.77 (s,1H)	478
3v	2.65 (s,3H),5.07(s,1H),7.23 (brs,4H),7.42 (d,J=7.0 Hz,1H),8.31 (s,1H),9.32 (d,J=7.0 Hz,1H),10.74 (s,1H),11.15 (s,1H)	388
4a	2.75～2.87 (m,2H),4.24 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.95～7.05 (m,4H),7.50～7.63 (m,3H),7.68～7.71 (m,2H),7.85 (s,1H),10.16 (s,1H),10.40 (s,1H)	346
4b	2.75～2.84 (m,2H),4.26 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.95～7.06 (m,4H),7.34～7.40 (m,2H),7.69～7.74 (m,2H),7.86 (s,1H),10.16 (s,1H),10.41 (s,1H)	364
4c	2.76 ～2.84 (m,2H),4.26 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.95～7.07 (m,4H),7.59～7.67 (m,4H),7.85 (s,1H),10.22 (s,1H),10.41 (s,1H)	380
4d	2.76～2.85 (m,2H),4.25 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.95～7.07 (m,4H),7.40～7.43 (m,2H),7.86 (s,1H),7.91～7.94 (m,2H),10.22 (s,1H),10.42 (s,1H)	472
4e	2.74～2.83 (m,2H),3.79 (s,3H),4.25 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.94～7.06 (m,6H),7.59～7.64 (m,2H),7.85 (s,1H),10.01 (s,1H),10.41 (s,1H)	376
4f	2.33 (s,3H),2.76～2.83 (m,2H),4.25 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.94～7.04 (m,4H),7.31～7.34 (m,2H),7.56～7.59 (m,2H),7.87 (s,1H),10.11 (s,1H),10.42 (s,1H)	360
4g	2.76～2.84 (m,2H),4.25 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.96～7.08 (m,4H),7.83 (s,1H),7.88～7.91 (m,2H),8.34～8.37 (m,2H),10.39 (s,1H),10.45 (s,1H)	395
4h	2.06 (s,3H),2.74～2.87 (m,2H),4.24 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.94～7.04 (m,4H),7.62 ～7.70 (m,4H),7.85 (s,1H),10.07 (s,1H),10.27 (s,1H),10.39 (s,1H)	383
4i	1.26 (s,9H),2.74～2.85 (m,2H),4.25 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.98～7.06 (m,4H),7.55～7.67 (m,4H),7.85 (s,1H),10.19 (s,1H),10.42 (s,1H)	402
4j	2.78～2.89 (m,2H),4.26 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.97 ～7.10 (m,4H),7.53 (dd,J=8.4,2.1 Hz,1H),7.80 (d,J=8.4 Hz,1H),7.86 (s,1H),7.92 (d,J=2.1 Hz,1H),10.32 (s,1H),10.42 (s,1H)	414
4k	2.74～2.88 (m,2H),4.25 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.99～7.08 (m,4H),7.67 (d,J=8.4 Hz,1H),7.72 (dd,J=8.4,2.4 Hz,1H),7.88 (s,1H),7.98 (d,J=2.4 Hz,1H),10.43 (s,1H),10.72 (s,1H)	414
4l	2.74～2.87 (m,2H),4.24 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.97～7.06 (m,4H),7.59 (dd,J=8.4,2.4 Hz,1H),7.83 (d,J=2.4 Hz,1H),7.85 (s,1H),8.00 (d,J=8.4 Hz,1H),10.41 (s,1H),10.63 (s,1H)	414
4m	2.73～2.85 (m,2H),4.24 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.97～7.06 (m,4H),7.53 (t,J=7.8 Hz,1H),7.84 (s,1H),7.91 (dd,J=7.8,1.5 Hz,1H),8.00 (dd,J=7.8,1.5 Hz,1H),10.40 (s,1H),10.71 (s,1H)	414
4n	2.72～2.84 (m,2H),4.24 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.84～7.03 (m,6H),7.87 (s,1H),10.09 (s,1H),10.42 (s,1H)	388
4o	2.74 ～2.86 (m,2H),4.26 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.95～7.07 (m,4H),7.56～7.59 (m,2H),7.74～7.77 (m,2H),7.87 (s,1H),10.24 (s,1H),10.43 (s,1H)	424
4p	2.74～2.87 (m,2H),4.24 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.98～7.06 (m,4H),7.50～7.55 (m,1H),7.60～7.63 (m,2H),7.86 (s,1H),10.41 (s,1H),10.76 (s,1H)	414
4q	2.75～2.88 (m,2H),4.24 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.99～7.09 (m,4H),7.28 (t,J=8.8 Hz,2H),7.64～7.73 (m,1H),7.86 (s,1H),10.41 (s,1H),10.81 (s,1H)	382
4r	2.77～2.90 (m,2H),4.26 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.99～7.10 (m,4H),7.76～7.90 (m,4H),7.98 (dd,J=7.5,1.6 Hz,1H),10.41 (s,1H),10.62 (s,1H)	391
4s	2.76～2.87 (m,2H),4.26 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),6.97 ～7.08 (m,4H),7.80～7.85 (m,2H),7.98～8.01 (m,1H),8.42～8.46 (m,1H),8.51 (t,J=1.9 Hz,1H),10.40 (s,1H),11.46 (s,1H)	391
4t	2.74～2.88 (m,2H),4.28 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),7.01～7.12 (m,4H),7.17 (d,J=4.0 Hz,1H),7.72 (d,J=4.0 Hz,1H),7.87 (s,1H),10.41 (s,1H),10.44 (s,1H)	386
4u	2.66 (s,3H),2.75～2.85 (m,2H),4.25 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),7.05～7.14 (m,4H),7.42 (d,J=7.0 Hz,1H),9.31 (d,J=7.0 Hz,1H),10.42 (s,1H),10.98 (s,1H)	402
5	2.65 (s,3H),2.86～2.89 (m,2H),4.47 (dd,J=4.2,5.4 Hz,1H),7.04～7.13 (m,4H),7.43 (d,J=7.0 Hz,1H),9.31 (d,J=7.0 Hz,1H),9.99 (s,1H),10.99 (s,1H),11.42 (s,1H)	418

表 2 化合物3a～3v、4a～4u和 5 的 ¹H NMR及ESI-MS数据 Table 2 ¹H NMR and ESI-MS data of target compounds 3a-3v,4a-4u and 5

在¹H NMR谱中，两种磺酰胺类化合物的典型区别是：化合物3a～3v在δ 5.00～5.10范围有一典型的杂环CH质子单峰，而化合物4a～4u的杂环CH质子在δ 4.20～4.30范围呈双二重峰，CH₂质子在δ 2.70～2.90范围呈多重峰。杂环上的两个活泼质子则分别出现在δ 10.40～10.80和10.00～10.40附近，在δ 8.20～8.50和7.70～7.80范围内分别出现了两类磺酰胺质子的特征吸收峰，特征非常明显。 2.2 杀菌活性

测试结果(见表 3)表明：部分化合物在50 μg/mL 下对6种植物病原菌显示出了一定的抑制活性，但大部分化合物的抑制率小于50% (化合物对黄瓜枯萎、番茄早疫、黄瓜灰霉和水稻纹枯病菌的抑制率均小于40%，数据已略去)，只有化合物3b、3d、3h、3i、3k、4a和4c对杨树溃疡病菌，3q、3t、4p、4r、4u和5对油菜菌核病菌的抑制率在50%以上，其中3i和4c对杨树溃疡病菌以及4p和4u对油菜菌核病菌的抑制率分别达到64.2%、62.4%和76.0%、75.2%。与前文^[15]比较，本文报道的两类磺酰胺类化合物对黄瓜枯萎、番茄早疫、黄瓜灰霉、水稻纹枯和油菜菌核病菌5种植物病原菌的抑制活性均显著低于5-(4-氨基苄基)-2-硫代-2,4-咪唑啉二酮苯磺酰胺，说明杂环2-位的 CS对杀菌活性影响显著。除4u外，含杂环磺酰基的磺酰胺类化合物3u、3v、4t和5中的芳杂环对杀菌活性均未产生明显的影响，4o～4u对油菜菌核病菌的抑制活性明显高于3p～3v。

表 3 化合物3a～3v、4a～4u和5在50 μg/mL下的抑菌活性 Table 3 The fungicidal activity of target compounds 3a-3v,4a-4u and 5 at 50 μg/mL

2.3 除草活性

测试结果显示，在100 μg/mL下，与对照药剂相比，3a～3v和4a～4u两个系列化合物对油菜和稗草均表现出弱的抑制活性或无活性(抑制率小于50%，数据未具体列出)；而在杂环与苯环间含有亚甲基的3a～3v系列化合物(抑制率在30%～50%之间)与无亚甲基的4a～4u系列化合物(抑制率均小于25%)相比较，前者对稗草表现出相对较强的抑制活性，如3j的抑制率达到50%，优于对照药剂草甘膦和磺草酮的21.5%及35.5%，但总体而言除草活性较差。与前文^[9]报道的5-(4-氨基苄基)-2-硫代-2,4-咪唑啉二酮苯磺酰胺类化合物相比，3a～3v系列化合物对油菜的抑制活性显著降低，对稗草的抑制活性相对增强，说明杂环2-位的 CS 基团对除草活性及其选择性具有明显影响，这与天然腺苷酸琥珀酸合成酶(AdSS)抑制剂类除草剂Hydantocidin的2-位 CS 类似物具有显著的AdSS抑制活性和除草活性的结果一致^{[19, 20, 21]}。其中，化合物3j的苯磺酰胺基团中苯环上含有一个间位三氟甲基，其除草活性最好，这与文献报道的苯环具有间位三氟甲基的酰基亚氨基噻唑啉类除草剂具有较强除草活性的结果相吻合^[22]。尽管2-氯-噻吩-5-磺酰基和5-甲基-1,2,4-三唑并嘧啶-2-磺酰基是商品化除草剂唑嘧磺草胺等的活性基团，但是含杂环磺酰基的磺酰胺类化合物3u、3v、4t、4u和5对油菜和稗草却均未表现出明显的除草活性，其原因有待进一步探讨。总之，该类化合物具有一定的选择性除草活性，具有进一步结构优化研究的潜力。 3 结论

报道了44个新的5-(4-氨基苯基/苄基)-2,4-咪唑啉二酮芳基磺酰胺类化合物的合成及其生物活性，其化学结构均经 ¹H NMR、HR-MS和元素分析确证，初步生物活性测定结果表明，部分化合物在50 μg/mL下对杨树溃疡病菌和油菜菌核病菌具有一定抑制活性，在100 μg/mL下对稗草显现出一定的抑制活性，可以进行进一步的结构优化。

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