查尔酮类似化合物的合成及其抑菌活性研究

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西华大学有机化学重点学科项目。 田珈源（ 1988 － ） ，男，四川岳池人，本科生，专业： 产品质量 工程，E-mail： s237270110@ 163． com。* 通讯作者，副教授， 博士，从事 分 子 结 构 与 光 谱 研 究，E-mail： shengxiaohongb @ 163． com。 2011-05-19
真菌是一类非常重要的植物病原菌，在植物病害中约有 70% ～ 80% 由真菌引起［14］，其中纹枯病是在中国水稻上普遍 发生的重要病害之一，其危害程度日益严重［15 －17］。由于查 尔酮类化合物具有良好的杀菌作用，为寻找更具活性的类似 物，探讨其结构与生物活性的关系，笔者以苯甲酰氯类化合 物和胺类化合 物 为 原 料，通 过 酰 氯 的 胺 解 反 应［18］ 合 成 得 到 16 种查尔酮类似物，并测定了它们对油菜菌核病菌（ Sclerotiua sclerotiorum） 和水稻纹枯病菌（ Rhizoctonia solani） 的抑菌活 性，以期发现新的抑菌活性优异的查尔酮类似化合物。 1 材料与方法 1． 1 材料 1． 1． 1 主要仪器。Varian UNITY INOVA-400 型核磁共振 仪； Varian UNITY INOVA-600 型 核 磁 共 振 仪； ThermoFisher Nicolet 6700 红外光谱仪； SGSP-02 恒温隔水式培养箱，由黄 石市恒丰医疗器械有限公司生产； BHC-1300 A2 生物安全 柜，由苏州安泰技术有限公司生产； X-4 数字显微熔点测定
仪，由北京福凯仪器有限公司生产。 1． 1． 2 主要试剂。油菜菌核病菌和水稻纹枯病菌均购自中 国农业微生物菌种保藏管理中心，4 ℃ 保存备用； 90% 多菌灵 原药，由陕西先农生物科技有限公司生产； 硫酸链霉素原药 （ Amresco． 0382） ； GF254 硅胶板，由青岛海洋化工厂生产； 其 他试剂均为市售化学纯或分析纯。 1． 2 方法 1． 2． 1 A1 ～ A16 目标化合物的合成。将 25 ml 二氯甲烷加入 100 ml 三口瓶中，加入反应物 B，再加入约 0． 05 mol 吡啶，控 制反应温度为 35 ～ 45 ℃ ，在磁力搅拌下，慢慢滴加反应物 A， 滴加完毕后，搅拌 1 ～ 2 h，用薄层层析色谱法以 1∶ 6的乙酸乙 酯 － 石油醚为展开剂判断反应终点。反应液在冰水浴中冷 却后过滤，将固体放入水中，加入约 20 ml 10% NaOH 溶液使 其呈弱碱性，再加入少量水，过滤，用蒸馏水洗 1 次，将固体 产物加热溶解于 50 ml 乙醇（ 约 45 ℃ ） 中，重结晶，过滤，固体 产物用石油醚冲洗 2 次，真空干燥得成品。A1 ～ A16 目标化 合物的ห้องสมุดไป่ตู้成路线见图 1。
表 1 合成的 16 种目标化合物的相关信息 Table 1 Related information of 16 synthesized target compounds
化合物编号 Serial number 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
基团 Radical
Cl
H NH2 － CH2 － CH2 NH － CH2 － CH2
H
Cl NH2 － CH2 － CH2 NH － CH2 － CH2
H
NO2 NH2 － CH2 － CH2 NH － CH2 － CH2
H
H
NH － Ph
N － Ph
Cl
H
NH － Ph
N － Ph
H
Cl
NH － Ph
N － Ph
摘要 ［目的］合成查尔酮类似化合物，并研究其抑菌活性，以寻找高效、安全的抑菌活性化合物。［方法］以苯甲酰氯类化合物和胺类 化合物为原料，通过酰氯的胺解反应设计并合成了 16 种查尔酮类似化合物，对其分子结构经红外光谱（ IR） 和氢核磁共振波谱 （ 1 H NMR） 进行确认。［结果］该类化合物具有一定的抑菌活性，当浓度为 100 mg / L 时，化合物 A2 （ 2-氯-N-苯基苯甲酰胺） 对水稻纹枯 病（ Rhizoctonia solani） 和油菜菌核病菌（ Sclerotiua sclerotiorum） 的抑制率分别达 90． 27% 和 92． 56%。［结论］产物 A2 为查尔酮的类似化 合物，且属于天然产物，在自然界中能够自然降解，不会引起环境污染； 而且其化学结构简单，人工合成也比较容易，可以以此为先导化 合物对其结构进行优化和改造； 研究其结构和活性之间的关系，开发出高效、低毒、对非靶标生物安全的新型抑菌剂。 关键词 查尔酮类似化合物； 合成； 水稻纹枯病； 油菜菌核病菌； 抑菌活性 中图分类号 S 567． 7 + 1 文献标识码 A 文章编号 0517 － 6611（ 2011） 27 － 16551 － 03
16552
安徽农业科学
2011 年
基的最终浓度为 50 mg / L，配制成厚薄均匀的含药平板备用 （ 培养基先灭菌再加药剂） ，以不含供试化合物和多菌灵的相 应溶液作空白对照，每处理重复 3 次。用灭菌的打孔器打取 直径 5 mm、生长良好、无污染、长势均匀的丝核菌菌落的菌 饼，在无菌条件下接入含毒培养基中心（ 每个平板接种 1 个 菌饼） ，在 28 ℃ 下分别恒温培养 68、45 h 后测量菌落直径。 按下式计算相对抑菌率： 相对抑菌率 = （ 对照菌落平均直径 － 处理菌落平均直径） / 对照菌落平均直径 × 100% 。 2 结果与分析 2． 1 查尔酮类以似化合物合成情况 合成的 16 种查尔酮 类似物的相关信息见表 1。
查尔酮类化合物是一类存在于甘草（ Glycyrrhlza） 、红花 （ Carthamus） 等药用植物中的天然有机化合物，由于其分子 结构具有较大的柔性，能与不同的受体结合，因此具有广泛 的生物活性［1 －8］。Lalibene 早在 1967 年就报道了查尔酮具 有抗蛲虫作用［9］。何克勤等报道了查尔酮的抗过敏作用，表 现出多种药理作用［10］。Vincenzo 等在 2000 年发现了查尔酮 具有化学预防和抗肿瘤活性［11］。Bail 等报道，2-羟基查尔酮 和 4-羟基查尔酮具有抑制羟基甾醇脱氢酶的功效［12 －13］。
Study on Synthesis and Antifungal Activity of Chalcone Analogues TIAN Jia-yuan et al （ School of Physics and Chemistry，Xihua Unviersity，Chengdu，Sichuan 610039） Abstract ［Objective］To synthesize chalcone analogues and study their antifungal activity so as to find high-efficient and safe compounds with antifungal activity． ［Method］With benzoyl chloride compounds and amines as the materials，16 chalcone analogues were designed and synthesized through the aminolysis reaction of acyl chloride，and their molecular structures were determined by IR and 1 H NMR． ［Result］ The chalcone analogues had certain antifungal activity． The antifungal rate of 100 mg / L compound A2 （ 2-chloro-N-phenyl benzamide） against Rhizoctonia solani and Sclerotiua sclerotiorum reached 90． 27% and 92． 56% ，respectively． ［Conclusion］Product A2 was an analogue of the natural product chalcone that could naturally degrade without causing environmental pollution． What’s more，its chemical structure was simple and easy to prepare． Using A2 as a lead compound，new high-efficient and low-toxic antifungal agents which were safe to the non-target organisms could be developed through optimizing its chemical structure and studying the relationship between structure and activity． Key words Chalcone analogues； Synthesis； Rhizoctonia solani； Sclerotinia sclerotiorum； Antifungal activity
图 1 A1 ～ A16 目标化合物的合成路线示意 Fig． 1 Synthesis route of A1 ～ A16 target compounds
1． 2． 2 A1 ～ A16 分子结构的鉴定。采用红外光谱（ IR） 和氢 核磁共振波谱（ 1 H NMR） 对 16 种查尔酮类似物进行鉴定。 1． 2． 3 A1 ～ A16 抑菌活性的测定。根据文献［19］的方法加 以改进。将供试化合物和多菌灵分别溶解于二甲亚砜（ DMSO） 中，再加入 0． 1% 吐温 － 自来水，配制成 100 mg / L 的溶 液。各取 1． 0 ml，分别加入链霉素 1． 0 mg，使链霉素在培养