４－氟芐酰胺類化合物的合成及其對白菜軟腐病病菌的抑菌活性研究

黃建東 錢勇 楊士杰 王鵬鈞 馮寶軍 謝天培

摘要：以4-氟芐胺和20種酰氯為原料，經過N-酰化反應合成了11個氟芐脂肪酰胺（3A01～3A11）和9個氟芐芳香酰胺類化合物（3B01～3B09），并通過質譜和核磁共振氫譜分析對其結構進行了表征。采用濾紙片法測定了標題化合物對白菜軟腐病病菌的抑菌活性，生物測定結果表明，在濾紙片載藥量為20 μg/disc時，化合物3A01、3A07、3B03和3B09對供試的白菜軟腐病病菌有較強的抑菌活性，其抑菌圈直徑分別為17、15、15和13 mm。

關鍵詞：4-氟芐酰胺類化合物;合成;白菜軟腐病;抑菌活性

中圖分類號：TQ460.3;S432? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）23-0094-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.23.022? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

基于天然先導化合物的結構優化是創制新農藥的重要途徑[1]。以天然殺菌活性成分大蒜素為先導化合物，中國開發出了農用殺菌劑乙酸素[2];以高等真菌代謝的殺菌化合物Ibotenic acid為先導化合物，開發出了殺菌劑惡霉靈[3];Shell公司開發的烯酰嗎啉和中國沈陽化工研究院有限公司開發的氟嗎啉則是基于肉桂酸化學結構而開發的殺菌劑[4-6];近年來，農用殺菌劑市場占有重要地位的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑，其先導化合物是從高等真菌中分離的化合物Strobilurins，因此這類殺菌劑也被稱為Strobilurins殺菌劑[7，8]。

辣椒堿，即（E）-N-（4-羥基-3-甲氧基芐基）-8-甲基-6-壬烯酰胺，是茄科植物辣椒中含有的一種香草酰胺類化合物，具有鎮痛[9]、抗癌[10，11]、減肥[12，13]等藥理活性以及殺蟲[14，15]、抗菌[16-18]等農用活性。迄今為止，無論是從辣椒中提取的天然辣椒堿，還是人工合成的辣椒堿，價格都比較昂貴，作為農藥使用不具有產業化的前景。為了開發經濟有效的殺菌劑，本研究對辣椒堿的化學結構進行簡化，僅保留其芐基酰胺核心骨架，以4-氟芐胺為原料，經N-酰化反應設計合成了20個4-氟芐酰胺類化合物（圖1），測定了其對重要的農業植物致病菌——白菜軟腐病病菌（Erwinia carotorora）的抑菌活性，以期為這方面研究提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 儀器與試劑

WPR熔點儀（上海精科儀器有限公司）;LCQ Advantage離子阱液質聯用儀（美國Thermo Fisher公司）;Bruker Avance Ⅲ核磁共振儀（以TMS為內標，CDCl3為溶劑，1H NMR 500 MHz，瑞士Bruker BioSpin公司）。試劑均為市售分析純。二氯甲烷用五氧化二磷干燥，三乙胺用氫氧化鉀干燥。陽性對照藥劑硫酸鏈霉素購于上海思域化工有限公司，純度98.0%。

供試病原菌：白菜軟腐病病菌，由西北農林科技大學農藥研究所提供。

1.2? 化合物的合成

目標化合物的合成路線如圖2所示。以N-[（4-氟-苯基）]丁酰胺（3A05）為例。向50 mL梨形瓶中加入化合物4-氟芐胺（0.125 g，1.0 mmol）和20 mL干燥的二氯甲烷，攪拌后加入0.2 mL三乙胺（1.4 mmol），0～5 ℃下緩慢滴加溶于5 mL二氯甲烷的丁酰氯（0.117 g，1.1 mmol），滴加完畢后再在室溫下攪拌30 min，使其充分反應，TLC跟蹤[V（石油醚）∶V（乙酸乙酯）=2∶1]至原料反應完畢。依次用飽和碳酸氫鈉、水和飽和氯化鈉水溶液各20 mL洗滌3次，無水硫酸鈉干燥。硅膠柱層析[V（石油醚）∶V（乙酸乙酯）=3∶1]純化得白色結晶3A05 0.154 g，產率79%。

1.3? 化合物的抑菌活性

采用濾紙片法測定了目標化合物的抑菌活性。將待測藥劑配制成濃度為10 mg/mL的丙酮溶液，用微量注射器取上述丙酮溶液2.0 μL于直徑為? 4.0 mm的濾紙片上（20 μg/disc）。硫酸鏈霉素用經過滅菌的去離子水配制，濾紙片載藥量同樣為20 μg/disc。待溶劑揮干后，將濾紙片置于帶菌牛肉膏培養基平板上，4 ℃冰箱放置30 min后，將平板于37 ℃恒溫箱中培養5～8 h，用十字交叉法測量菌落生長直徑，每處理重復3次，計算抑菌圈平均直徑。

2? 結果與分析

2.1? 化合物結構表征

目標化合物的理化性質見表1，其質譜及核磁質子信號歸屬如下。

2.2? 化合物的抑菌活性

本研究合成的20個化合物對白菜軟腐病病菌的抑菌活性見表1。由表1可以看出，除3A03、3A04和3A11外，其余脂肪酰胺衍生物對白菜軟腐病病菌均表現出一定的抑菌活性，其中化合物3A01和3A07活性尤為突出，其對白菜軟腐病病菌的抑菌圈直徑分別達17、15 mm。芳香酰胺衍生物中僅化合物3B03、3B06和3B09表現出明顯的抑菌活性，其對白菜軟腐病菌的抑菌圈直徑分別為15、13、10 mm。總體而言，4-氟芐胺的脂酰基衍生物抑菌活性優于芳酰基衍生物。

3? 小結與討論

以辣椒堿化學結構中的芐酰胺作為核心骨架，設計并合成了20個4-氟芐酰胺類化合物，評價了其對重要的作物致病菌——白菜軟腐病病菌的抑菌活性。結果表明，部分氟芐酰胺衍生物對供試的白菜軟腐病病菌有明顯的抑菌活性，說明芐酰胺可以作為一種有效的抑菌活性官能團，在此基礎上的結構改造和分子設計值得進一步研究。

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