含氢化诺卜基的咪唑型季铵盐的合成及抗菌活性

先将咪唑与氢化诺卜基溴(1)反应合成N-氢化诺卜基咪唑(2),再分别和α-溴代苯乙酮类化合物、α-溴(氯)乙酸乙酯、溴乙醇、氯甲基乙基醚等反应合成了10个含氧基团的氢化诺卜基咪唑季铵盐。分别通过核磁共振(1H NMR和13C NMR)、红外(IR)和质谱(HRMS)分析方法表征了这10个氢化诺卜基咪唑季铵盐的结构,并用菌丝生长速率法测定了其对西瓜枯萎病菌、水稻纹枯病菌、松枯梢病菌和枇杷炭疽病菌等4种植物病原真菌生长的抑制活性。测试结果表明:这些季铵盐对前3种病菌有较好的抑制作用,苯环对位有溴、氯、氟原子的α-溴代苯乙酮和氢化诺卜基咪唑反应合成得到的季铵盐,其抑制活性比没有这几种取代基的季铵盐更好。其中,苯环对位有溴或氯的季铵盐化合物(5b、5d)对西瓜枯萎病菌的半数抑制浓度(IC_(50))小于5 mg/L、对松枯梢病菌的IC_(50)为10.0 mg/L左右,都远远低于常用杀菌剂三环唑的IC_(50)值(81.9 mg/L和225.5 mg/L)。

氢化诺卜基甲酸及其酯的合成与结构分析

由氢化诺卜基氯(RCl)与金属镁在乙醚中反应制得氢化诺卜基氯化镁(RMgCl),然后通入二氧化碳并经稀盐酸水解合成了氢化诺卜基甲酸(RCOOH)。在草酸催化下,将氢化诺卜基甲酸分别与甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇和正己醇进行酯化反应,合成了氢化诺卜基甲酸的6种烷基酯,得率在85%以上,酯的GC纯度达98%以上,并对合成的酸与酯进行红外光谱(IR),核磁共振(1H NMR,13C NMR)与质谱(MS)分析,表征了其结构。

氢化诺卜醇及其烷基醚的合成与表征

由β-蒎烯与多聚甲醛反应制得诺卜醇,然后用Ni(R)催化氢化制得氢化诺卜醇(ROH),再将氢化诺卜醇与亚硫酰氯反应制得氢化诺卜基氯(RCl),由RCl分别与6种醇钠反应合成了6种氢化诺卜基烷基醚,各产物的得率均在92%以上,GC纯度95%以上。各产物都用IR,1H NMR,13C NMR与MS进行了结构表征。

氢化诺卜基甲酰胺类化合物的合成与结构表征

由氢化诺卜基溴(RBr)与镁反应制成格氏试剂,再与二氧化碳反应并经稀酸分解合成了氢化诺卜基甲酸(RCO2H),后者与亚硫酰氯反应制成酰氯(RCOCl),再分别与氨、二甲胺、二乙胺、二异丙胺、六氢吡啶、吗啉等反应合成了6种氢化诺卜基甲酰胺类化合物,各化合物都用IR、1H NMR、13C NMR与MS进行了结构表征.

含氢化诺卜基的叔胺类化合物的合成与结构分析

由cis-氢化诺卜醇与亚硫酰氯反应制得cis-氢化诺卜基氯,再分别与二甲胺、二乙胺、二正丙胺、二正丁胺、六氢吡啶、吗啉等仲胺反应,合成了6种cis-氢化诺卜基的叔胺,产品GC纯度达95%以上.通过红外光谱、核磁共振谱和质谱分析表征了它们的结构.

氢化诺卜基腈及其衍生物的合成与结构表征

由氢化诺卜基溴在乙醇中与氰化钠回流反应,合成了氢化诺卜基腈,得率达90%以上.后者经水解制得氢化诺卜基甲酸,乙醇解得氢化诺卜基甲酸乙酯,经催化氢化制得了氢化诺卜基甲基胺.各产物经纯化后进行了红外光谱、核磁共振和质谱分析,表征了它们的结构.

二烷基氢化诺卜基苄基卤化铵的合成及抑菌活性

以氢化诺卜基溴为原料,分别与二甲胺、二乙胺、二正丙胺反应得到3种二烷基氢化诺卜基胺,后者再分别与溴化苄、氯化苄、碘化苄反应制得了7种二烷基氢化诺卜基苄基卤化铵,其结构经红外光谱、质谱、核磁共振确认,这7种化合物均为新化合物.以葡萄座腔菌(Botryosphaeria parva)、柑橘茎点霉菌(Phoma citricarpa)、柑橘炭疽菌(Colletotrichum glecosporioides)、猕猴桃拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis actinidia)、枣拟茎点霉菌(Phomopsis mauritiana)为供试菌种,采用菌丝生长速率法测定7种化合物对供试菌种的抑菌效果.结果表明:在500 mg·L-1的浓度下,7种化合物对葡萄座腔菌的抑制率均达80%以上,对柑橘黑斑病菌的抑制率均比多菌灵的抑制率更高,且N,N-二乙基-N-氢化诺卜基苄基碘化铵对柑橘黑斑病菌的抑制率高达100%.化合物N,N-二甲基-N-氢化诺卜基苄基碘化铵和N,N-二乙基-N-氢化诺卜基苄基碘化铵对猕猴桃拟盘多毛孢菌的抑制率均在80%以上,具有良好的抑制效果.

氢化诺卜基3同烷基卤化铵的合成与结构分析

将以β-蒎烯为初始原料依次经Prins反应、催化氢化、卤代等合成反应得到的氢化诺卜基卤代物分别与三甲胺、三乙胺、三正丁胺反应,制得氢化诺卜基三甲基卤化铵、氢化诺卜基三乙基卤化铵和氢化诺卜基三正丁基卤化铵共8种含氢化诺卜基的季铵盐类化合物,并对它们的结构进行了质谱、核磁共振及红外光谱分析.其中的氢化诺卜基三乙基碘化铵及氢化诺卜基三正丁基溴化铵在体外抗肿瘤活性试验中表现出对人肺癌H460细胞、人胃癌MKN-45细胞、人肝癌SMMC-7721细胞、人乳腺癌MCF7细胞具有体外抗肿瘤活性.

氢化诺卜基羟乙基醚及其烷基醚的合成与抑菌活性

由乙二醇与氢化诺卜基氯作用得到氢化诺卜基羟乙基醚,后者与4种卤代烷反应制得4种氢化诺卜基羟乙基醚的烷基醚,得率和纯度均在90%以上.用红外光谱、质谱和核磁共振分析等方法表征了5个化合物的结构,并用菌丝生长速率法测试了5个化合物对7种植物病原真菌的抑制作用.结果表明:在药液浓度为500 mg·L-1下5个化合物对所选病原真菌均有一定的抑制作用.其中化合物2对辣椒菌核病菌,化合物3d对水稻纹枯病菌抑菌率均达到100%,化合物2、3a、3c对辣椒疫霉病菌抑菌率达到95%以上,所有化合物对毛竹枯梢病菌的抑菌率都能达到89%以上.化合物2、3a、3b对拟茎点霉菌,化合物2、3a、3c对油茶炭疽病菌,化合物3c对猕猴桃果实拟茎点霉菌抑菌率均达到79%以上,超过同浓度下的百菌清对相应植物病原真菌的抑制率.

含氢化诺卜基的季铵盐化合物的抑菌活性及其机理研究

以松节油主要成分之一的β-蒎烯为原料合成得到含单氢化诺卜基的单季铵盐(1~13)、含双氢化诺卜基的单季铵盐(14~18)及含双氢化诺卜基的对称型双子季铵盐(19~36)共36个季铵盐类化合物,采用96孔板法,以刃天青作显色剂,以硫酸卡那霉素为阳性对照,测试了化合物对大肠杆菌、恶臭假单胞菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌等4种有害细菌的最小抑菌浓度(MIC值)。结果表明:36个季铵盐化合物的抑菌活性都明显优于原料β-蒎烯和关键中间体氢化诺卜醇;分子中含有氢化诺卜基与长碳链烷基的单季铵盐(10~11)、含有双氢化诺卜基的单季铵盐(14~18)以及含有双氢化诺卜基的对称型双子季铵盐(19~36)的抑菌活性均较高,但大多数化合物的MIC值都高于硫酸卡那霉素的MIC值(对恶臭假单胞菌的MIC值为10 mg/L,对另3种菌的MIC值为5 mg/L);而双氢化诺卜基二甲基溴化铵(14)对恶臭假单胞菌的MIC值为1.25 mg/L、对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的MIC值均为2.5 mg/L,双氢化诺卜基二乙基溴化铵(16)对恶臭假单胞菌的MIC值为2.5 mg/L,均低于阳性对照硫酸卡那霉素的MIC值。此外,初步的抗菌机理研究显示:化合物14可以增加恶臭假单胞菌的细胞膜通透性,使相对电导率明显增加;同时抑制其ATP酶活性,这些氢化诺卜基季铵盐类化合物有望作为潜在的抗菌剂。

对称型含氢化诺卜基的双子季铵盐的合成与抑菌活性

二甲基氢化诺卜基胺和二乙基氢化诺卜基胺分别与5种α,ω-二溴烷烃反应合成了8种对称型含氢化诺卜基的双子季铵盐,并通过核磁共振和质谱分析表征了它们的结构。采用菌丝生长速率法测定了它们对9种植物病原菌生长的抑制活性,结果表明:在药液浓度50μg·mL-1下,8种化合物对9种供试病原菌均有抑制效果,其中对烟草黑胫病菌抑菌效果最明显。当季铵盐联接基相同时,N+上连接甲基的化合物对油茶炭疽病菌、七叶树壳孢菌和西瓜枯萎病菌抑制率高于R为乙基的化合物。含有乙基的化合物抑制率随着联接基长度的增加而增强。

刚性氢化诺卜基双子季铵盐的合成与抗菌作用

由含氢化诺卜基的叔胺化合物与1,4-二溴(氯)化苄反应合成了6种新型含刚性碳氢链联结基的氢化诺卜基双子季铵盐,分别为二苄基-1,4-双(氢化诺卜基二甲基溴化铵)(3a)、二苄基-1,4-双(氢化诺卜基二乙基溴化铵)(3b)、二苄基-1,4-双(氢化诺卜基二正丙基溴化铵)(3c)、二苄基-1,4-双(氢化诺卜基二甲基氯化铵)(3d)、二苄基-1,4-双(氢化诺卜基二乙基氯化铵)(3e)和二苄基-1,4-双(氢化诺卜基二正丙基氯化铵)(3f),通过红外光谱、质谱和核磁共振确证了合成的化合物为目标产物。采用菌丝生长速率法测定了新化合物对8种植物病原真菌的抑菌活性,结果表明:6种含刚性碳氢链联结基的氢化诺卜基双子季铵盐对所试的8种植物病原真菌的生长有很好的抑制作用,其中对七叶树壳梭孢菌抑菌的半数有效质量浓度(EC50)值都低于10 mg/L,并且对彩绒革盖菌和西瓜枯萎病菌的EC50值都低于百菌清对其的EC50值;化合物3a、3b和3c对水稻纹枯病菌、油茶炭疽病菌、松枯梢病菌和七叶树壳梭孢菌的抑制效果随着连接基团的相对分子质量的增加而增强。化合物3f对油茶炭疽病菌有良好的抑菌活性,EC50值为3.4478 mg/L。

氢化诺卜基双子季铵盐的合成及抑菌活性

将氢化诺卜基二甲基胺分别与3种α,ω-二氯代烷反应制备了3种新型含氢化诺卜基的双子季铵盐:四亚甲基-1,4-双(氢化诺卜基二甲基氯化铵)(2a)、五亚甲基-1,5-双(氢化诺卜基二甲基氯化铵)(2b)和六亚甲基-1,6-双(氢化诺卜基二甲基氯化铵)(2c)。对其结构进行NMR和MS表征,并采用菌丝生长速率法测定了这3种化合物对9种植物病原菌的抑菌活性,结果表明:3种化合物对所试植物病原菌均有优良的抑菌活性,其中化合物2c的抑制效果最好,其在质量浓度12.5~200 mg/L时对枇杷炭疽病菌、松枯梢病病原菌、七叶树壳孢菌、烟草黑胫病菌和西瓜枯萎病菌的抑制率都大大高于相同质量浓度的百菌清。