3—N—苄氧羰基—β—氨基丁酸糖酯的合成及生物活性

张慧丽 吴晓东 杨迦

摘 要：β-氨基丁酸属于衍生羧酸类的非蛋白质氨基酸，其是植物中很多存在的光谱性非蛋白质氨基酸。β-氨基丁酸早在1960年就被提出可以有效提高植物的抗病性，如番茄、马铃薯、棉花、向日葵等，其具有抵御多种病原物的作用，如病毒、细菌、真菌及线虫等。将β-氨基丁酸和糖分子合成在一个分子内，并设计成8个新糖脂化合物。本文主要阐述了目标化合物3a～3e的合成试验、目标化合物3f～3h的合成试验，并分析了合成结果，针对3-N-苄氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成产物表征、离体活性检测、活体活性检测进行了研究和探讨。

关键词：3-N-苄氧羰基；β-氨基丁酸；生物活性

β-氨基丁酸能够提高番茄植株抵御晚疫病，提高豌豆抵御根腐病等，另外其对其他植物也具有抗病性，如棉花、花生。马铃薯、辣椒、西瓜等，其属于具有诱导抗性的激活剂，是一种非蛋白质氨基酸。

根据相关研究结果可以了解到，为了能够以提高β-氨基丁酸的诱导活性，可以将β-氨基丁酸与糖分子进行合成在一个分子中，合称为8个新化合物。

本文主要针对3-N-苄氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成及生物活性进行了分析和研究。

一、实验仪器及试剂

采用元素自动分析仪、HNMR谱仪、熔点仪等仪器进行试验，柱层析硅胶采用硅胶H，所有试剂均为分析纯。

二、目标化合物3a～3e的合成试验与结果

先将1.5mmol0.36g化合物1和3mmol碳酸钾一起加入装有4ml水的烧瓶中，烧瓶容量为50ml。

直到溶解之后，再加入0.08g十六烷基三甲基溴化铵、6ml1，2二氯乙烷配成的溶液，搅拌30分钟后，在加入1.2mmol溴带乙酰糖2a～2e与8ml1，2二氯乙烷配成的溶液，加此溶液需要注意采用缓慢滴加的方式，随后控制温度和继续搅拌，并将有机相、水相进行水洗和干燥处理，最后进行减压柱层析，得到目标化合物。

采用该种方法合成的四乙酰糖脂化合物主要是利用氢氧化钠进行羧酸的溶解，但由于溴代糖在碱性介质不稳定，导致其易产生水解，不利于试验，因此本文主要采用碳酸钾进行羧酸的溶解，避免溴代糖水解问题，有效提高产率。

通过试验可以发现，该方法操作简单，且合成产物易纯化，可以得到单一的β构型产物。

三、3-N-苄氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成产物表征

根据核磁共振数据分析，在3a～3e波谱表现中，糖环C1-H受到C3-H和C4-H耦合，导致C1-H裂分時，还具有小峰，且C1-H主要是受到C2-H的影响而出现裂分。目标化合物3a～3e中耦合常数为8.29～9.9Hz，因此3-N-苄氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成产物为β异构体。

四、3-N-苄氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成产物离体活性检测

对3-N-苄氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成产物进行离体活性检测，主要是采用平皿法，即当化合物质量分数为0.05%时，对部分化合物杀菌活性进行测试，以β-氨基丁酸作为对照，可以发现合成的8中花歌舞对真菌菌体中部分菌体有一定的抑制作用，而β-氨基丁酸则对所有病原菌都没有抑制作用。

五、3-N-苄氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成产物活体活性检测

对3-N-苄氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成产物进行活体活性检测主要是采用盆栽法，当化合物质量分数为0.05%时，采用喷雾对叶面进行喷洒，从而实现对部分化合物抑菌活性试验。试验过程应当分为4个间隔期，即接种前7天进行第一次喷雾，随后每隔两天在进行一次喷雾，并以水杨酸作为对照。

通过实验结构和检测结果可以了解到，合成化合物对瓜类白粉病、水稻稻瘟病的防治效果非常明显，特别是3c、3d、3e等化合物的防治效果要明显高于水杨酸。其中3c化合物对瓜类白粉病防治有非常明显的效果，其3天后防治效果高达93.51%，7天后防治效果维持在46.83%。3d对水稻稻瘟病防治具有明显的效果。

六、结语

综上所述，β-氨基丁酸可以有效提高植物的抗病性，为了能够以提高β-氨基丁酸的诱导活性，本文将β-氨基丁酸与糖分子进行合成在一个分子中，合称为8个新化合物。通过对3-N-苄氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成及生物活性测定，可以发现合成化合物对瓜类白粉病、水稻稻瘟病的防治效果非常明显，起到了良好的防治作用。

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