新型桃金娘烯醛基双酰胺-噻二唑化合物的合成及其抗真菌活性*

白　雪，段文贵，林桂汕，黄铎云，刘陆智，雷福厚(.广西大学化学化工学院，广西南宁　530004; .广西林产化学与工程重点实验室，广西南宁　530008)



新型桃金娘烯醛基双酰胺-噻二唑化合物的合成及其抗真菌活性*

白雪1，段文贵1，林桂汕1，黄铎云1，刘陆智1，雷福厚2
(1.广西大学化学化工学院，广西南宁530004; 2.广西林产化学与工程重点实验室，广西南宁530008)

摘要:以α-蒎烯为起始原料，经氧化制得桃金娘烯酸(3);脂肪族二酸在POCl3作用下与氨基硫脲经脱水环合制得脂肪族双噻二唑(4a～4h); 4a～4h分别与3经脱水反应合成了8个新型的桃金娘烯醛基双酰胺噻二唑化合物(5a～5h)，其结构经1H NMR，13C NMR，IR和ESI-MS表征。抗真菌活性测试结果表明，在用药量为50 μg·mL－1时，5a～5h对黄瓜枯萎病菌、花生褐斑病菌、苹果轮纹病菌、番茄早疫病菌和小麦赤霉病菌均有一定的抑制作用，其中桃金娘烯醛-辛二酸基双酰胺-噻二唑(5f)对苹果轮纹病菌的抑制率为60.3%，桃金娘烯醛-丁二酸基双酰胺-噻二唑(5b)和桃金娘烯醛-癸二酸基双酰胺-噻二唑(5h)对小麦赤霉病菌的抑制率分别为52.8%和54.4%。

关键词:α-蒎烯;桃金娘烯醛;双酰胺-噻二唑;合成;抗真菌活性

研究生教育创新计划资助项目(YCSZ2014043)

通信联系人:段文贵，教授，博士生导师，E-mail:wgduan@ gxu.edu.cn

松节油是我国(尤其是广西)的天然优势物质资源，其主要成分为α-蒎烯(1)。1分子中具有双键和四元环两个特征反应性官能团，对其进行化学改性研究可获得多种功能性深加工产品。桃金娘烯醛(2)，化学名为6，6-二甲基-2-甲醛基-二环［3.1.1］-2-庚烯，又名香桃木烯醛，是1的烯丙位氧化产物，天然存在于桉叶油、枯茗子、胡椒和薄荷中，主要用作香料、有机合成中间体等。研究表明，2具有扩张支气管、抗炎、抗溶血、抗凝聚［1］、杀灭疟原虫［2］、抗肝癌［3］、抗菌［4］和驱蚊［5］等广泛的生物活性。

1，3，4-噻二唑是含一个硫原子和两个氮原子的五元芳香性杂环，大量研究结果表明，该类化合物具有抗菌［6］、除草［7］、杀虫［8］和植物生长调节［9］等广泛的生物活性。酰胺类化合物具有CO－NH功能基团，表现出抗菌［10］、除草［11］、抗病毒［12］及杀虫［13］等广泛的生物活性。

本文结合本课题组近年来对松香松节油基生物活性化合物的研究成果［14－19］，设计合成2，1，3，4-噻二唑和酰胺等活性单元为一体的系列桃金娘烯醛基双酰胺-噻二唑化合物。以1为原料，经氧化制得桃金娘烯酸(3);脂肪族二酸在POCl3作用下与氨基硫脲经脱水环合制得脂肪族双噻二唑(4a～4h); 4a～4h分别与3经脱水反应合成了8个未见文献报道的桃金娘烯醛基双酰胺噻二唑化合物(5a～5h，Scheme 1)，其结构经1H NMR，13C NMR，IR和ESI-MS表征。并对其抗真菌活性进行了测试。

Scheme 1

1　实验部分

1.1仪器与试剂

MP420型全自动熔点仪(温度未校正); Bruker AV 600 MHz型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂，TMS为内标); Nicolet iS50 FT-IR型红外光谱仪(KBr压片); TSQ Quantum Access MAX型液相色谱-质谱联用仪。

3按文献［20］方法合成; 1，98%(GC)，广西梧州松脂股份有限公司;其余所用试剂均为分析纯。

1.2合成

(1)2的合成

在反应瓶中依次加入SeO220.00 g(0.18 mol)和无水乙醇32.89 g(0.71 mol)，搅拌下回流反应10 min;旋蒸除溶得氧化剂(A)。

在反应瓶中依次加入1 26.76 g(0.20 mol)，

苯20 mL及对苯二酚0.50 g，在油水分离器中注入水2 mL，搅拌下升温至60℃，滴加A的苯(10 mL)溶液，滴毕(约1 h)，反应至油水分离器中无水珠出现。过滤除去单质硒，旋蒸除苯，加入亚硫酸钠1.00 g和对苯二酚0.50 g，经水蒸气蒸馏，馏出液经氯化钠饱和后用乙醚萃取，合并萃取液，用无水硫酸镁干燥，旋蒸除去乙醚，减压蒸馏收集81.00℃～81.50℃/0.67 Kpa馏分得无色透明液体2。

(2)4a～4h的合成(以4a为例)

在反应瓶中依次加入丙二酸3.13 g(30 mmol)和氨基硫脲6.02 g(66 mmol)，搅拌下于67 ℃(油浴)滴加POCl320 mL，滴毕(0.5 h)，于75℃反应0.5 h。冷却至室温，缓慢加入去离子水22 mL，于110℃反应1.5 h。冷却至室温。用10% NaOH溶液调至pH 8～9(析出白色沉淀)。抽滤，滤饼用去离子水洗涤3～4次，干燥得黄色固体4a。

用类似方法合成白色固体4b～4h。

(3)5a～5h的合成通法

在反应瓶中依次加入4a～4h 3.60 mmol，3 1.32 g(7.92 mmol)和POCl35 mL，搅拌下于65℃反应至终点(TLC检测)。倒入100 mL去离子水中，搅拌，过滤，滤饼干燥后经硅胶柱层析［洗脱剂:V(甲醇)∶V(二氯甲烷)=1∶40］纯化得白色固体5a～5h。

1.3生物活性测试

采用琼脂稀释法。将供试化合物溶解在丙酮中，然后用200 μg·mL－1sorporl-144乳化剂稀释成500 μg·mL－1药液。取药液1 mL，注入培养皿内，然后加入9 mL PSA培养基，最终制成浓度为50 μg·mL－1含供试药平板。将培养好的供试菌用打孔器打取直径5 mm菌饼，置于含药平板内，每皿3块呈等边三角形排放。以不加药剂者做空白对照。置于培养箱于(24±1)℃培养48 h，计量各处理菌丝扩展直径，并与对照相比较，计算相对抑制百分率。活性分级指标:A级:≥90%; B级:70～90%; C级:50～70%; D级:＜50%。

2　结果与讨论

2.1表征

4的实验结果和IR数据见表1。由表1可见，在4的IR谱图中出现了噻二唑环的特征吸收峰:1 525 cm－1附近的C=N吸收峰和684 cm－1附近的C－S－C吸收峰;在3 309 cm－1和3 112 cm－1处出现了氨基上两个NH的伸缩振动吸收峰。与文献［21］报道一致。

5的实验结果，IR和MS数据见表2，NMR数据见表3。由表2可见，3 353 cm－1～3 224 cm－1处的N－H伸缩振动吸收峰变为单峰，同时出现了1 672 cm－1附近的C=O吸收峰，1 622 cm－1附近的C=C吸收峰，1 538 cm－1附近的C=N吸收峰，1 304 cm－1附近的峰(amideⅢ)及685 cm－1附近的C－S－C吸收峰。由此说明4 与3经脱水反应生成了5。

表1　4的实验结果和IR数据Table 1　Experimental results and IR data of 4

表2　5的实验结果，IR和MS数据Table 2　Experimental results，IR and MS data of 5

表3　5的NMR数据Table 3　NMR data of 5

2.2合成

我们预计通过4与桃金娘烯酸酰氯的N-酰化反应合成5，但4为白色粉末状固体，极性较大，无论是用二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、二氧六环、甲苯、乙腈或吡啶等单一溶剂，还是用二氯甲烷/四氢呋喃、二氧六环/丙酮、四氢呋喃/吡啶等混合溶剂，均不能将其溶解，故该反应不能有效进行。实验发现，三氯氧磷不但能溶解4，同时三氯氧磷作为脱水剂有利于3与4的脱水反应，而且采用一锅法，操作简单，副反应少，易于纯化。2.3抗真菌活性

5的抗真菌活性数据见表4。由表4可知，在

50 μg·mL－1浓度下，5a～5h对黄瓜枯萎病菌、花生褐斑病菌、苹果轮纹病菌、番茄早疫病菌和小麦赤霉病菌均有一定的抑制作用，其中5f(n=6)对苹果轮纹病菌的抑制率为60.3%，5b(n=2)和5h(n=8)对小麦赤霉病菌的的抑制率分别为52.8%和54.4%。

表4　5的抗真菌活性*Table 4　Antifungal activities of 5

3　结论

以α-蒎烯为原料，经桃金娘烯醛中间体，设计并合成了8个未见文献报道的桃金娘烯醛基双酰胺-噻二唑化合物(5a～5h)。初步的抑菌活性测试表明，5a～5h对5种供试植物病原菌均有一定的抑制作用，除桃金娘烯醛-辛二酸基双酰胺-噻二唑(5f)对苹果轮纹病菌，桃金娘烯醛-丁二酸基双酰胺-噻二唑(5b)和桃金娘烯醛-癸二酸基双酰胺-噻二唑(5h)对小麦赤霉病菌的抑制活性为C级外，其余均为D级。

致谢:生物活性委托南开大学元素有机化学研究所生测室测定，谨表谢意!

参考文献

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Synthesis and Antifungal Activities of
Novel Myrtenal-based Bisamide-thiadiazole Compounds

BAI Xue1，DUAN Wen-gui1，LIN Gui-shan1，HUANG Duo-yun1，LIU Lu-zhi1，LEI Fu-hou2
(1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Guangxi University，Nanning 530004，China; 2.Guangxi Key Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest Products，Nanning 530008，China)

Abstract:Myrtenic acid(3)was prepared by oxidation of α-pinene.Aliphatic bis-thiadiazoles(4a～4h)were prepared by reaction of aliphatic dicarboxylic acids with thiosemicarbazide in the presence of POCl3.Eight novel myrtenal-based bisamide-thiadiazole compounds(5a～5h)were synthesized by condensation of 4a～4h with 3，respectively.The structures were characterized by1H NMR，13C NMR，IR and ESI-MS.Antifungal activities test showed that 5a～5h exhibited certain antifungal activities against Fusarium oxysporum f.cucumerinum，Cercospora arachidicola，Physalospora piricola，Alternaria solani and Fusarium graminearum at 50 μg·mL－1.Myrtenal-suberic acid-based bisamide-thiadiazole(5f)had inhibition rate of 60.3% against Physalospora piricola，myrtenal-amber acid-based bisamide-thiadiazole(5b)and myrtenal-sebacic acid-based bisamide-thiadiazole(5h)had inhibition rates of 52.8% and 54.4% against Fusarium graminearum，respectively.

Keywords:α-pinene; myrtenal; bisamide-thiadiazole; synthesis; antifungal activity

作者简介:白雪(1989－)，女，汉族，河南南阳人，硕士研究生，主要从事天然资源化学与有机合成研究。

基金项目:国家自然科学基金资助项目(31460173);广西林产化学与工程重点实验室开放基金资助项目(GXFC13-02);广西

收稿日期:2014-12-04;

修订日期:2015-08-14

DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005－1511.2015.11.1000 *

文献标识码:A

中图分类号:O621.3