一类含取代苯基异丙醇胺类化合物及其制备方法和应用

1.本发明涉及药物化学技术领域，尤其是一种含取代苯基异丙醇胺类化合物及其制备方法与应用。


背景技术：

2.植物细菌性病害是影响全球农业生产的主要因素之一，严重影响农产品的产量和质量，不但造成极大的经济损失，还威胁着人类的健康。如水稻白叶枯病、柑橘溃疡病、猕猴桃溃疡病、烟草青枯病等，每年都会不同程度地爆发，给农民造成巨大的经济损失。长期使用传统杀菌剂，如噻菌铜、叶枯唑、硫酸链霉素等，不仅增加了植物病原菌的抗药性，而且对生态环境和植物的安全都造成了有害影响。因此，迫切需要开发具有高活性、高选择性的新型农药。
3.为了寻找高效杀菌的活性化合物，本发明以取代苯基为母环，接环氧丙烷，再用胺类化合物开环得到含异丙醇胺结构的目标化合物，合成一系列结构新颖的含取代苯基异丙醇胺类化合物，测试其生物活性，为新农药的研发和创制提供重要的科学基础。
4.取代苯基类化合物的生物活性研究进展如下：
5.2019年，zhao等[zhao，yong liang；huang，xing；liu，li wei；wang，pei yi；long，qing su；tao，qing qing；li，zhong；yang，song.identification of racemic and chiral carbazole derivatives containing an isopropanolamine linker as prospective surrogates against plant pathogenic bacteria：in vitro and in vivo assays and quantitative proteomics[j].j.agric.food chem.，2019，67(26)，7512-7525.]设计合成了一类外消旋手性咔唑衍生物，抗菌活性测试结果表明，化合物26均能显著抑制供试植物病原菌水稻白叶枯病菌、柑橘溃疡病菌和猕猴桃溃疡病菌的生长，其ec
50
值分别为2.04、2.42和0.603μg/ml，显著优于现有市售药物。体内研究证实了它们在防治植物细菌性病害方面的应用前景。无标记定量蛋白质组学分析表明，化合物27可以显著诱导247个差异表达蛋白的上调和下调，并通过平行反应监测技术进一步验证了这一结果。
[0006]
2019年，xiang等[xiang，meng；zhou，xiang；luo，ting rong；wang，pei yi；liu，li wei；li，zhong；wu，zhi bing；yang，song.design，synthesis，antibacterial evaluation，and induced apoptotic behaviors of epimeric and chiral 18β-glycyrrhetinic acid ester derivatives with an isopropanolamine bridge against phytopathogens[j].j.agric.food chem.，2019，67(48)，13212-13220.]设计、合成了一系列具有不同叔胺的18β-甘草次酸酯衍生物，并对其药理活性进行了筛选。结果表明化合物28、29对植物病原水稻黄单胞菌和柑橘黄单胞菌(ec
50
分别为3.81、2.76μg/ml)活性优于ga(ec
50
＞400μg/ml)、噻菌铜和叶枯唑。药效团研究表明，ga骨架与叔胺支架的协同组合有助于生物作用。体内实验显示了它们在控制细菌感染方面的应用前景。抑菌机制研究表明，标题化合物可引发被测病原体的凋亡，扫描电镜图像中观察到的细菌形态变化明显。这一结果将促进各种细胞凋亡诱导剂的开发。
[0007]
2020年，liu等[liu，hong wu；ji，qing tian；ren，gang gang；wang，fang；su，fen；wang，pei yi；zhou，xiang；wu，zhi bing；li，zhong；yang，song.antibacterial functions and proposed modes of action of novel 1，2，3，4-tetrahydro-β-carboline derivatives that possess an attractive 1，3-diaminopropan-2-ol pattern against rice bacterial blight，kiwifruit bacterial canker，and citrus bacterial canker[j].j.agric.food chem.，2020，68(45)，12558-12568.]制备了一系列1，3-二氨基丙烷-2-醇的新型thc衍生物，并对其进行生物活性评价，目标化合物30对三种植物病原体：水稻白叶枯病菌、柑橘溃疡病菌和猕猴桃溃疡病菌均表现出优异的活性。。相关ec50值分别为1.69、4.05和2.39μg/ml。效果优于母体结构1，2，3，4-thc和阳性对照。抑菌机制表明，四氢大麻酚类化合物可诱导细菌活性氧的增加，从而使细菌具有明显的凋亡行为。此外，化合物30可减轻猕猴桃溃疡病菌的超敏反应和致病性。
[0008]
2021年，huang等[huang，xing；liu，hong wu；long，zhou qing；li，zhen xing；zhu，jian jun；wang，pei yi；qi，pu ying；liu，li wei；yang，song.rationaloptimization of 1，2，3-triazole-tailored carbazoles as prospective antibacterial alternatives with significant in vivo control efficiency and unique mode of action[j].j.agric.food chem.，2021，69(16)，4615-4627.]制备了1，2，3-三唑定制咔唑。这些化合物对水稻白叶枯病菌、柑橘溃疡病菌和猕猴桃溃疡病菌的生长均有抑制作用，ec50值分别为3.36(31)、2.87(31)和4.57μg/ml(32)。盆栽试验结果表明，化合物31在200μg/ml浓度下对水稻白叶枯病的防治效果分别为53.23％和50.78％。有趣的是，添加0.1％的有机硅和橙油等助剂可显著提高化合物31对水稻叶片的表面润湿性，控制效果分别提高了65.50％和61.38％。同时，化合物32对猕猴桃溃疡病菌感染引发的白色化脓性分泌物有明显的抑制作用，在200μg/ml浓度下，其防治效果分别为79.42％(保护活性)和78.74％(治疗活性)，明显优于市用农药噻菌铜。


技术实现要素：

[0009]
本发明的目的之一提供了一种含取代苯基异丙醇胺类化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物。
[0010]
本发明的另一目的是提供了制备上述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物的中间体化合物及其制备方法。
[0011]
本发明还有一目的是提供了一种含有上述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物的组合物。
[0012]
本发明还有一目的是提供了上述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物，或所述组合物的用途。
[0013]
本发明另一目的是提供了利用上述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物，或所述组合物防治农业病虫害的方法。
[0014]
为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：
[0015]
一种含取代苯基异丙醇胺类化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物，该化合物具有如通式(i)所示的结构：
[0016][0017]
其中，r1、r2和r3各自独立的选自氢、氯；r4、r5各自独立的选自氢、任意取代或未取代的烷基、氨基、任意取代或未取代的芳基、任意取代或未取代的杂芳基中的一个或多个；
[0018]
本发明还提供了所述的含取代苯基异丙醇胺类化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物的制备方法，包括下述步骤：
[0019][0020]
此处用到的术语“烷基”是包括具有特定数目碳原子的支链和直链饱和烃基。例如“c
1-10
烷基”(或亚烷基)目的是c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9和c10烷基。另外，例如“c
1-6
烷基”表示具有1到6个碳原子的烷基。烷基可为非取代或取代的，以使一个或多个其氢原子被其它化学基团取代。烷基的实施例包括但不限于甲基(me)、乙基(et)、丙基(如正丙基和异丙基)、丁基(如正丁基、异丁基、叔丁基)、戊基(如正戊基、异戊基、新戊基)及其类似物。
[0021]
此处用到的术语“取代的”指的是在指定原子或基团上的任意一个或多个氢原子以选择的指定基团取代，前提是不超过指定原子的一般化合价。如果没有其它说明，取代基命名至中心结构。例如，可以理解的是当(环烷基)烷基是可能的取代基，该取代基至中心结构的连接点是在烷基部分中。此处使用的环双键是形成于两个临近环原子之间的双键(如c＝c、c＝n或n＝n)。当提到取代时，特别是多取代时，指的是多个取代基在指定基团上的各个位置上取代，如二氯苄基指的是2，3-二氯苄基、2，4-二氯苄基、2，5-二氯苄基、2，6-二氯苄基、3，4-二氯苄基和3，5-二氯苄基。
[0022]
取代基和变量的组合是允许的，仅当这些组合产生稳定的化合物或有用的合成中间体。稳定的化合物或稳定结构暗示所述化合物以有用的纯度从反应混合物分离出来时是足够稳定的，随之配制形成有效的治疗试剂。
[0023]
术语“杂芳基”指的是取代和非取代芳香5或6元单环基团，9-或10-元双环基团，和
h)，6.96-6.89(m，2h，phenyl-h)，4.29(dd，j＝2.8hz，1h，phenyl-o-ch
2-)，4.05(dd，j＝5.6hz，1h，phenyl-o-ch2-)，3.41-3.37(m，1h，-o-ch-)，2.93-2.90(t，j＝4.8hz，1h，-o-ch
2-)，2.83(dd，j＝2.8hz，1h，-o-ch
2-).
13
c nmr(101mhz，cdcl3)δ154.1，130.5，127.8，123.2，122.2，114.0，69.7，50.2，44.8.
[0032]
实施例2：中间体4-(3-(2-氯苯氧基)-2-羟丙基)-1-叔丁氧羰基哌嗪的制备
[0033]
将2-(2-氯苯氧基)甲基环氧乙烷(2.71mmol)及k2co3(18.67mmol)溶解于4ml异丙醇溶液中，然后加入1-叔丁氧羰基哌嗪(2.98mmol)，并60℃条件下反应。tcl跟踪了反应直至完成。加入二氯甲烷(20ml)，用水(3
×
15ml)洗涤，收集有机相，经无水na2so4干燥，脱溶，柱层析(dcm∶m＝50∶1，v/v)，得黄色油状物，产率96.15％。其核磁数据为：1h nmr(400mhz，cdcl3)δ7.33(dd，j＝7.9，1.6hz，1h，phenyl-h)，7.19(ddd，j＝8.3，7.6，1.6hz，1h，phenyl-h)，6.93(dd，j＝8.3，1.2hz，1h，phenyl-h)，6.89(td，j＝7.7，1.3hz，1h，phenyl-h)，4.14(td，j＝9.3，4.7hz，1h，-o-ch-)，4.04(d，j＝4.9hz，2h，-ch-ch
2-piperazinyl)，3.46-3.40(m，4h，piperazinyl-h)，2.64-2.55(m，4h，piperazinyl-h)，2.45-2.37(m，2h，phenyl-o-ch
2-)，1.44(s，9h，-c(ch3)3).
13
c nmr(101mhz，cdcl3)δ154.8，154.3，130.3，127.8，123.1，121.9，113.9，79.8，71.3，65.8，60.7，53.3，28.5，25.4.
[0034]
实施例3：中间体1-(2-氯苯氧基)-3-(哌嗪-1-基)丙醇的制备
[0035]
将4-(3-(2-氯苯氧基)-2-羟丙基)-1-叔丁氧羰基哌嗪(5.39mmol)溶于10ml dcm中并投入到50ml圆底烧瓶中，将浓盐酸(5.39mmol)缓慢滴加入反应体系，在室温下搅拌2h。tlc追踪，待反应完全后，脱溶，加10ml水，然后用k2co3调ph至9-10，脱溶，得黄色固体，收率95.88％。其核磁数据为：1h nmr(400mhz，cdcl3)δ7.35(dd，j＝7.9，1.5hz，1h，phenyl-h)，7.22-7.17(m，1h，phenyl-h)，6.95(dd，j＝8.3，1.2hz，1h，phenyl-h)，6.93-6.86(m，1h，phenyl-h)，4.17-4.10(m，1h，-o-ch-)，4.04(d，j＝5.0hz，2h，-ch-ch
2-piperazinyl)，3.03-2.77(m，4h，piperazinyl-h)，2.74-2.64(m，2h，piperazinyl-h)，2.61-2.57(m，2h，phenyl-o-ch
2-)，2.49-2.37(m，2h，piperazinyl-h).
13
c nmr(101mhz，cdcl3)δ154.4，130.4，127.8，123.2，121.9，113.9，71.6，65.5，61.2，51.6，46.2.
[0036]
实施例4：目标化合物3，3
′‑
乙基氮杂二基双(1-(2-氯苯氧基)丙-2-醇)的制备
[0037]
将2-(2-氯苯氧基)甲基环氧乙烷(1.62mmol)和k2co3(0.81mmol)溶解于4ml异丙醇溶液中，然后加入乙胺(0.81mmol)，并60℃条件下反应。tcl跟踪了反应直至完成。加水(15ml)淬灭反应，然后用ch2cl2(30ml)萃取，用水(2
×
30ml)洗涤，有机相经无水na2so4干燥后，脱溶，经柱层析(dcm∶m＝60∶1，v/v)，得白色固体，收率79.28％。
[0038]
实施例5：目标化合物：1-(2-氯苯氧基)-3-(4-(3-三氟甲基苯基)哌嗪-1-基)丙醇将1-(2-氯苯氧基)-3-(哌嗪-1-基)丙醇(1.11mmol)和cs2co3(1.33mmol)溶解于4ml dmso溶液中，然后加入2-氯-6-三氟甲基吡啶(1.11mmol)，并105℃条件下反应。tcl跟踪了反应直至完成，然后用乙酸乙酯(30ml)萃取，用水(4
×
15ml)洗涤，有机相经无水na2so4干燥后，脱溶，经柱层析(dcm∶m＝100∶1，v/v)，得白色固体，收率53.17％。
[0039]
其它目标化合物，采用相应的原料或取代基，参照上述实施例步骤合成。
[0040]
合成的含取代苯基异丙醇胺类化合物的结构及核磁共振氢谱和碳谱数据如表1所示，物化性质如表2所示。
[0041]
表1本技术化合物的核磁共振氢谱和碳谱数据
[0042]
[0043]
[0044]
[0045]
[0046]
[0047]
[0048]
[0049]
[0050]
[0051]
[0052][0053]
表2本技术化合物的理化性质
[0054]
[0055][0056]
药理实施例1：
[0057]
ec
50
(median effective concentration)是评价植物病原菌对化合物敏感性的重要指标，同时也是对目标化合物作用机制研究时，化合物浓度设置的重要参数。在浓度梯度实验中，采用二倍稀释法设定合适的5个浓度，最后将药剂对植物病原菌的抑制率、药剂浓
度换算成对数值，通过spss软件回归分析得到毒力曲线，计算出ec
50
。
[0058]
采用浊度法测试目标化合物对植物病原菌的有效中浓度ec
50
，试验对象为水稻白叶枯病菌(xoo)、柑橘溃疡病菌(xac)和猕猴桃溃疡病菌(psa)。dmso溶解在培养基中作为空白对照。将水稻白叶枯病菌(水稻白叶枯病原菌在m210固体培养基)放到nb培养基中，在28℃、180rpm恒温摇床中振荡培养到对数生长期备用；将柑橘溃疡病菌(在m210固体培养基上)放到nb培养基中，在28℃、180rpm恒温摇床中振荡培养到对数生长期备用。将药剂(化合物)配置成不同浓度(例：100，50，25，12.5，6.25μg/ml)的含毒nb液体培养基5ml加入到试管中，分别加入40μl含有植病细菌的nb液体培养基，在28℃、180rpm恒温摇床中振荡，其水稻白叶枯病原菌培养36h，柑橘溃疡病菌培养48h，猕猴桃溃疡病菌培养36h。将各个浓度的菌液在分光光度计上测定od
595
值，并且另外测定对应浓度的含毒无菌nb液体培养基的od
595
值。
[0059]
校正od值＝含菌培养基od值-无菌培养基od值
[0060]
抑制率％＝[(校正后对照培养基菌液od值-校正含毒培养基od值)/校正后对照培养基菌液od值]
×
100
[0061]
本发明实施例辅以说明本发明的技术方案，但实施例的内容并不局限于此，目标化合物实验结果如表3所示。
[0062]
表3本技术化合物对植物病原细菌的抑制活性
[0063]
[0064][0065]
表4本技术化合物对植物病原细菌的ec
50
[0066]
[0067][0068]“nt”表示未测试
[0069]
从表4中可以看出，在离体试验中，目标化合物对植物致病病原菌(如水稻白叶枯
病菌、柑橘溃疡病菌和猕猴桃溃疡病菌)表现出了良好的抑制活性。其中结构中含有苄基以及苯基的大部分化合物对水稻白叶枯病菌、柑橘溃疡病菌的ec
50
都在20以内，尤其是化合物28对水稻白叶枯病菌和柑橘溃疡病菌都具有极为优异的活性，ec
50
分别为3.57和1.70μg/ml；由此，可知此类化合物极具研究前景，可用于制备抗植物致病病原细菌农药。
[0070]
药理实施例2：
[0071]
ec
50
(median effective concentration)是评价植物病原菌对化合物敏感性的重要指标，同时也是对目标化合物作用机制研究时，化合物浓度设置的重要参数。在浓度梯度实验中，采用二倍稀释法设定合适的5个浓度，最后将药剂对植物病原菌的抑制率、药剂浓度换算成对数值，通过spss软件回归分析得到毒力曲线，计算出ec
50
。
[0072]
采用菌丝生长速率法测试目标化合物对植物病原菌的有效中浓度ec
50
，试验对象为葡萄座腔菌(b.d)、辣椒枯萎病菌(f.o)、水稻纹枯病菌(r.s)。将葡萄座腔菌(葡萄座腔菌在pda固体培养基)放到pda培养基中，在28℃培养箱中培养48h后备用；将辣椒枯萎病菌(在pda固体培养基)放到pda培养基中，在28℃培养箱中培养48h后备用；将水稻纹枯病菌(在pda固体培养基)放到pda培养基中，在28℃培养箱中培养48h后备用；将药剂(化合物)配置成不同浓度(例：50，25，12.5，6.25，3.125μg/ml)的药剂稀释液，将与不同浓度的药剂稀释液按照9∶1的比例制成pda含药平板，以不加药剂的处理为对照。在活化好的菌落边缘用内径5mm的打孔器制取菌饼，用接种环接于各药剂浓度和对照的pda培养基中央，置于恒温培养箱中培养2～3d，当对照菌落快长满整个培养皿时，采用十字交叉法测量各菌落直径。计算各药剂对不同真菌的抑制率。
[0073]
菌丝生长抑制率％＝[(对照菌落直径-药剂处理菌落直径)/对照菌落直径-5]
×
100
[0074]
本发明实施例辅以说明本发明的技术方案，但实施例的内容并不局限于此，目标化合物实验结果如表5所示。
[0075]
表5本技术化合物对植物病原真菌的抑制活性
[0076]
[0077][0078]
从表5中可以看出，在离体试验中，目标化合物对植物致病病原真菌(葡萄座腔菌、辣椒枯萎病菌和水稻纹枯病菌)的抑制活性较差。其中，化合物11和46在50μg/ml浓度下对
葡萄座腔菌的抑制活性分别为78.50％和83.95％；化合物13和18在50μg/ml浓度下对稻纹枯病菌的抑制活性分别为72.99％和70.08％；可用于制备抗植物致病病原真菌农药。

技术特征：
1.一类含取代苯基异丙醇胺类化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物，其特征在于：该化合物具有如通式(i)所示的结构：其中，r1、r2和r3各自独立的选自氢、卤素或烷基；r4、r5其中之一可任选不存在，或各自独立的选自氢、任意取代或未取代的烷基、任意取代或未取代的烯基、任意取代或未取代的炔基、任意取代或未取代的芳基、任意取代或未取代的杂芳基中的一个或多个；或r4、r5键合成脂环、芳香环或杂芳环；n＝1、2、3。2.根据权利要求1所述的含取代苯基异丙醇胺类化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物，其特征在于：r1、r2和r3各自独立的选自氢、f、cl、br、甲基；r4、r5其中之一可任选不存在，或各自独立的选自氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、苯基、苄基、金刚烷基、苄基、金刚烷基、
n＝1、2、3。3.根据权利要求1所述的含取代苯基异丙醇胺类化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物，其特征在于选自下述化合物：
4.一种制备权利要求1所述的含取代苯基异丙醇胺类化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物的中间体化合物，其特征在于如下所示：5.权利要求1-3任一所述的含取代苯基异丙醇胺类化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物的制备方法，其特征在于包括下述步骤：优选地，进一步包括下述步骤：其中r1、r2、r3、r4、r5如权利要求1所述。6.一种组合物，其特征在于含有权利要求1-3任一所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物，以及农业上可用的助剂或杀菌剂、杀虫剂或除草剂；优选地，所述组合物
的剂型选自乳油(ec)、粉剂(dp)、可湿性粉剂(wp)、颗粒剂(gr)、水剂(as)、悬浮剂(sc)、超低容量喷雾剂(ulv)、可溶性粉剂(sp)、微胶囊剂(mc)、烟剂(fu)、水乳剂(ew)、水分散性粒剂(wg)。7.权利要求1-3任一所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物，或权利要求6所述的组合物在防治农业病虫害方面的用途，优选地，所述农业病虫害为植物细菌性或真菌性病害；更优选地，所述农业病虫害为植物叶枯病和植物溃疡病；最优选地，所述农业病虫害为水稻白叶枯病、黄瓜白叶枯病、魔芋白叶枯病、柑橘溃疡病、猕猴桃溃疡病、葡萄溃疡病、番茄溃疡病、苹果溃疡病、黄瓜灰霉病菌、辣椒枯萎病原菌、油菜菌核病菌、小麦赤霉病菌、马铃薯晚疫病菌。8.一种防治农业病虫害的方法，其特征在于：使权利要求1-3任一所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物，或权利要求6所述的组合物作用于有害物或其生活环境；优选地，所述有害物为植物细菌性或真菌性病害；更优选地，所述有害物为水稻白叶枯病、烟草青枯病菌、黄瓜白叶枯病、魔芋白叶枯病、柑橘溃疡病、猕猴桃溃疡病、葡萄溃疡病、番茄溃疡病、苹果溃疡病、黄瓜灰霉病菌、辣椒枯萎病原菌、油菜菌核病菌、小麦赤霉病菌、马铃薯晚疫病菌。9.用于保护植物免受农业病虫害侵害的方法，其包括其中使植物与权利要求1-3任一所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物，或权利要求6所述的组合物接触的方法步骤。

技术总结
本发明涉及一类含取代苯基异丙醇胺类化合物及其制备方法和应用。该化合物具有如通式(I)所示的结构：本发明以低氯苯酚为基础，将含氮片段引入到此体系中，合成一系列含取代苯基异丙醇胺类化合物，该类化合物对植物病原细菌和植物病原真菌具有优异的抑制效果。有优异的抑制效果。


技术研发人员：王培义 胡洪晟 孙蓓蕾 李长转 赵海聪 曾皖丽 廖来香 梁宇宇 慕江淇 叶豪杰
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/9/14