苯并咪唑类杀菌剂

苯并咪唑类化合物
苯并咪唑及其衍生 物在农药和医药领 域是一类重要的活 性物质，具有广谱 的生物活性，如抗 癌、抗菌、抗寄生 虫等。 苯并咪唑类化合物 低毒且能够抑制菌 类生长，其应用越 来越广泛。噻菌灵、 苯菌灵、多菌灵是 三种代表性含苯并 咪唑活性基团的商 品化杀菌剂。
苯并咪唑类化合物
苯并咪唑类杀菌剂
姓名：李培 学号：2011021708 专业：农药学（理）
细菌
细菌（英文：germs；学名：bacteria） 广义的细菌即为原核生物是指一大类细 胞核无核膜包裹，只存在称作拟核区 （nuclear region)（或拟核）的裸露 DNA的原始单细胞生物，包括真细菌 （eubacteria）和古生菌（archaea） 两大类群。人们通常所说的即为狭义的 细菌，狭义的细菌为原核微生物的一类， 是一类形状细短，结构简单，多以二分 裂方式进行繁殖的原核生物，是在自然 界分布最广、个体数量最多的有机体， 是大自然物质循环的主要参与者。 细菌主要由细胞壁、细胞膜、拟核、核 糖体等部分构成，有的细菌还有荚膜、 鞭毛、菌毛等特殊结构。绝大多数细菌 的直径大小在0.5-5μm之间。并可根据 形状分为三类，即：球菌、杆菌和螺形 菌（包括弧菌、螺菌、螺杆菌）。
Ar O OH O N N CH 3 N N N
(1)Br2 (2)1H-苯 并 咪 唑
O O
O
NaBH 4
NaH
O
N
O
a： e：
F
Cl
b：
Cl
c：
CF3
d：
Cl
f：
Br
g ：
h：
Cl
Cl Cl
图1-2
化合物1-2a～1-2h的合成
苯并咪唑类化合物
2、2-取代的苯并咪唑类化合物（2-烷基取代类） 宋琳等设计合成了5个N-[1-(1H-苯并咪唑-2-基) 乙基]芳胺类化合物 2-1a～2-1e，其合成路线如图2-1所示。并用平皿试验法对质量分数1%、 0.1%、0.01%化合物作生物活性测试，结果表明，化合物在各种浓度情况下 对细菌（芽孢）都有一定程度的抑制作用，在1%质量分数时，抑菌圈直径 为0.3cm，其抑菌效果最好，带有吸电子基的化合物抑菌作用均比带有给电 子的强。 NH
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R2 X Y Br Br OK X N N X N N H N
或
Br
O N H R1
n
TBAI/MeCN 回流 ， 1d
Y
n
TBAB,ET3N/MeCN 回 流 ， 10h
Y
1-1a：n=2，X=Y,X=Cl；1-1b：n=4，X=Y=Cl；1-1c：X=H,Y=Cl； 1-1d：n=5，X=Y=Cl；1-1e：n=5，X=H,Y=Cl
3、多取代的苯并咪唑类化合物（1-取代苄基-2-取代苯基苯并咪唑类） 刘波等在微波辐射下，用对甲氧基苯甲醛、对羟基苯甲醛与邻苯二胺一 步法直接环化合成了两个1-苄基-2-苯基苯并咪唑化合物：1-(4-甲氧基)苄 基-2-(4-甲氧基)苯基苯并咪唑、1-(4-羟基)苄基-2-(4-羟基)苯并咪唑，其 合成路线如图3-1所示。用平皿法对两种化合物进行了生物活性测试，在质 量分数为1%、0.1%、0.01%下，菌种选取霉菌、放线菌、细菌，生物活性测 试结果表明：化合物在三种浓度下对细菌具有一定程度的抑制作用，其中1(4-甲氧基)苄基-2-(4-甲氧基)苯基苯并咪唑在质量分数为1%的条件下，抑 制圈直径为0.3cm，抑制细菌的活性较高。
1、1-取代的苯并咪唑类化合物 Khala-Nezhad等合成了化合物1-1a～1-1e，其合成路线如图1-1所示。 化合物1-1a～1-1e对金黄色葡萄球菌表现出一定的抑菌活性，其MIC值均 小于35㎎/L，其中化合物1-1c有抑制金黄酥葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和伤寒沙门菌（Salmonella typhi）的生物活性，其MIC分别为 24mg/L和22mg/L。
番茄青枯病
烟草青枯病
水稻青枯病
花生青枯病
细菌性病害
水稻褐斑病
小麦腥黑病
水稻条锈病
黄 瓜 圆 斑 病
玉米萎蔫病
杀菌剂
杀菌剂是对植物病源微 生物（真菌、细菌、病 毒）具有毒杀、抑制或 增抗作用的化合物。 杀菌剂的防治原理有三 种，即化学保护、化学 治疗和化学免疫。 杀菌剂的作用方式分为 保护性杀菌剂和内吸性 杀菌剂（治疗性杀菌剂、 植物活化剂）。
H N NH2 NC C NH2 N N NH H N N H NH2 R NH CHO N N NH NH2 R
NH2
R=F,CF3
图3-2
氟代的2-氨基-4-芳基-3,4-二氢[1,3,5]三唑[1,2-a]苯并咪唑的合成
苯并咪唑类化合物
4、其他类 Ates-Alagoz等合成了一系列类维生素A的N-取代-1-(萘-1-亚甲基)-2(5,5,8,8-四甲基-5,6,7,8-四氢萘-2-基)-1H-苯并咪唑-5-吗啉脒化合物B， 其合成路线如图4-1所示。其中六个化合物具有较好的生物活性，对白色念 珠菌、金黄色葡萄球菌、可鲁司假丝酵母以及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的 MIC值为0.78-12.5mg/L，尤以N-异丙基-1-(萘-1-亚甲基)-2-(5,5,8,8-四 甲基-5,6,7,8-四氢萘-2-基)-1H-苯并咪唑-5-吗啉脒的抑菌活性较高，抑制 金黄色葡萄球菌的MIC值为0.78mg/L。
随着对具有抗菌活性的苯并咪唑类化合物与分子生物学研究的深入，安全、 高效和广谱的医药和农药的开发将会不断呈现出新的突破，而苯并咪唑类 化合物在医药上的应用比农药将会有更好的前景，尤其是对大肠杆菌以及 金黄色葡萄球菌引起的疾病有很好的疗效，它有着较强的市场开发潜力， 具有很好的开发前景。
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图4-1
化合物B的合成
结论与展望
苯并咪唑类化合物在咪唑环上不同的位置上引入不同基团，具有广谱 高效的杀菌活性（尤其是[1,2-a]苯并咪唑类化合物）； 芳环以及N、S等杂原子的引入能较好地提高化合物的杀菌活性； 连接带有带有吸电子基团的结构，其抑菌活性会有较大提高； 活性成分苯并咪唑可与无毒载体组合成疗效较好的抗菌药物； 金属与苯并咪唑形成的配合物有较好的抗菌活性； 多取代的苯并咪唑类化合物种类最多且杀菌活性好。
N SH H2N N H2N N C O Cu NH2 NH2 N C C N SH N N SH N Cu N NH2 NH2 N SH
C2H5 OCOOC2H5 SH +
N H
2C2H5OH
C O
· 2 Cl
-2H2O
N
· 2 Cl
图2-2 配合物[C20H22N8S2Cu]Cl2合成
苯并咪唑类化合物
图1-1
化合物1-1a～1-1e的合成
苯并咪唑类化合物
1-取代的苯并咪唑类化合物
Özden等合成了一系列含呋喃环取代的化合物1-2a～1-2h，其合成路线 如图1-2所示。这些化合物有较好的抑制金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、克 鲁司假丝酵母菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物活性，其MIC值为3.1250mg/L,其中化合物1-[2-(2,4-二氯苄氧基)-2-(呋喃-1-基) 乙基]-1H-苯并 咪唑对金黄色葡萄球菌以及1-[2-(2,5-二氯苄氧基)-2-(呋喃-1-基) 乙基]1H-苯并咪唑对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑菌活性最好，其MIC值都为 3.12mg/L。
R
NH 2 N R CHO
+
NH 2
MW
R N
R=OCH3；R=OH
图3-1
1-取代苄基-2-取代苯基苯并咪唑化合物的合成
苯并咪唑类化合物
多取代的苯并咪唑类化合物（[1,2-a]苯并咪唑类） Dolzhenko等合成了氟代的2-氨基-4-芳基-3,4-二氢[1,3,5]三唑 [1,2-a]苯并咪唑，其合成路线如图3-2所示。仅有化合物2-氨基-4(3,5-二氟甲基)-3,4-二氢[1,3,5]三唑[1,2-a]苯并咪唑在所使用的浓度 下对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌有较好的抗菌活性，MIC值均为 25mg/L，抑菌活性略弱于四环素（tetracycline）。
2
OH
N CH 3
OH C H
N CH 3
O C
+
NH 2
HOOC
CH
H
N H
O
CH 3 N H
H 2N
R N
CH 3 C N R
N H
a：R=H；b：R=Cl；c：R=CH3；d：R=OCH3；e：R=OH
图2-1
化合物2-1a～2-1e的合成
苯并咪唑类化合物
2-取代苯并咪唑与金属的配合物
Arjmand等报道了[C20H22N8S2Cu]Cl2的合成，反应如图2-2所示。将配合 物进行生物活性测试，在26×10-5mol/L的浓度下，抑制金黄色葡萄球菌的直 径为28mm，抑制大肠杆菌的直径为26mm；在6.8×10-5mol/L的浓度下，抑制 黑曲霉(Aspergillus niger)的直径为27mm，与巯基的苯并咪唑、 [C16H10O2N4S2]、[Cu(en)2]·Cl2比较，该化合物活性更好。由此可见，金属 离子的引入增强了化合物的抗真菌活性，含极性基团的取代物如C=N、S-H和 NH2，可提高抗真菌的毒性。
细菌
细菌结构图
细菌性病害
细菌性病害是由于细菌侵染 植物引起的一种病害。最近 在几年细菌性病害发生非常 普遍，经常发生的有黄瓜的 细菌性角斑病，软腐病，叶 枯病，原枯病。茄子上有青 枯病，软腐病。辣椒、西红 柿的青枯病、软腐病、髓部 坏死症、溃疡病、疮痂病等。 这些病害有一个最大的特点 是，多数必须有伤口侵入， 如果植物本身没有伤口，病 菌很难侵入。而且病菌会侵 入弱植株。植物本身生长比 较健壮的情况下，病菌很难 侵入。目前由于连作问题， 不管是土壤还是空气当中， 细菌种类都比较多。特别是 土壤传菌比较多，比如说青 枯病这几年大量发生就是由 土壤传染引起的。
NHRI Cl NHR1 NHRI
R 1NH 2
NO2 N N NO 2
HCl(g)/EtOH
EtO NO 2
R 2NH 2/EtOH
R2HN NO 2
HCl
NH R1
HCl
NH
NHRI HO
N
H 2/PdC
R2HN NH2
NaO3S R2HN N NH
HCl
NH
HCl
R1=Ph，CH2Ph，CH2CH2Ph，1-萘甲基； R2=H，CH2(CH3)2，CH2CH2N(C2H5)2