本发明属于农药领域，涉及3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物，具体涉及3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物及其制备方法和应用。
背景技术：
三羟基芪类化合物往往具有高的生物活性，已经有多种该类化合物作为医药被广泛应用，例如白藜芦醇在医药方面的应用：专利CN97103928公开了芪类化合物及其衍生物在制备内皮素拮抗剂中的应用。该专利公开的是3,4’,5-三羟基芪医药应用：制备内皮素拮抗剂中的应用，并未涉及该化合物及其酯化合物在农业方面的任何应用。并且，专利CN97103928公开的3,4’,5-三羟基芪来自红背丝绸植物的根部有机溶剂提取物，也未涉及其化学合成制备制备方法。3,4’,5-三羟基芪的具体结构如下：
。
本课题组在研究麦类白粉病的防治时，发现白藜芦醇衍生物对植物病原菌具有较高的抑菌、杀菌活性。然而，若以白藜芦醇为原料开发农用杀菌剂，成本高昂。而以其结构相近的3,4',4-三羟基芪为原料开发农用杀菌剂，成本降低许多，具有较高的性价比，并且符合开发环境友好农药的研究方向。
根据药学分子生物活性原理，我们设计合成了系列3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物，并测定了其抑菌活性。
技术实现要素：
本发明的目的是提供3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物；
本发明提供3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物，结构通式如式Ⅰ所示：
式中R1、R2、R3基团可选自和中的一种或几种。
进一步优选地，所述衍生物选自下列化学结构式中的一种：
本发明的再一个目的是提供制备所述化合物的方法，其制备过程如下：
其中R3、R基团可选自。
具体的，所述方法包括以下步骤：
（1）3,4-二甲氧基苯甲醛与4-羟基苯乙酸、乙酸酐、三乙胺按照2:2:5:6的摩尔比于110℃反应15小时，经过降温至室温、抽滤、乙醇重结晶、干燥处理，得到(Z)-2-(4'-乙酰氧基苯基)-3-(3,4二甲氧基苯基)丙烯酸；
（2）以喹啉为溶剂、在氮气保护下，(Z)-2-(4'-乙酰氧基苯基)-3-(3,4二甲氧基苯基)丙烯酸与铜粉、NaOH按照58:47:10的摩尔比于210℃反应5~8小时，再通过过滤、乙酸乙酯洗涤、3mol/ml的盐酸洗涤、无水硫酸镁干燥、脱溶处理，制得(E)-3,4二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯；
（3）以无水四氢呋喃为溶剂，(E)-3,4二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯与R3-Cl、缚酸剂按照1:1:1的摩尔比于0±5 ℃反应3~5小时，经过脱溶、蒸馏水洗涤、二氯甲烷萃取、干燥、脱溶处理，制得目标物A； 所述缚酸剂为NaOH、K2CO3、三乙胺或吡啶；
所述目标物A的化学结构式为：
；
（4）以二氯甲烷为溶剂，(E)-3,4二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯与N,N-二甲基苯胺、无水三氯化铝按照1:5:5的摩尔比于0±2℃反应1小时，再升温至回流反应20小时，经过蒸馏水洗涤、乙酸乙酯萃取、蒸馏水洗涤乙酸乙酯、无水硫酸镁干燥、脱溶、水与乙醇体积比为10:1的混合液重结晶，制得(E)-3,4,4'-三羟基二苯乙烯；
（5）以乙腈为溶剂，(E)-3,4,4'-三羟基二苯乙烯与R-Cl、缚酸剂按照1:3.3:3.3的摩尔比于0±2℃反应1小时，再于20±5℃反应5小时，经过饱和碳酸氢钠水溶液洗涤、抽滤、去离子水水洗、抽滤、干燥处理，乙醇重结晶，制得目标物B；
所述目标物B的化学结构式为：
；
优选地，所述缚酸剂为NaOH、K2CO3、三乙胺或吡啶。
本发明的第三个目的是提供含3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物的制剂，由衍生物和农药的辅料，其中3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物在制剂中重量百分比含量为0.1%-99.9%。
本发明的另一目的是提供所述3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物作为农用杀菌剂应用。
本发明提供的3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物用于防治植物病害是本发明的重要特征之一。
本发明提供的衍生物具有以下优点：
1、本发明的3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物可用于防治植物病害，并可取得很好的效果。
2、本发明所述新化合物制备过程中产生的“三废”较少，易于处理，作为杀菌剂农药生产时比较环保。
3、本发明提供了一组新的化合物，该化合物作为新的杀菌剂应用于防治植物病害，可以应用于产生抗药性的病原菌，效果好，且具有成本低的优点。
具体实施方式
本发明通过特定制备和生物活性测定实施例具体的说明3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物的制备和生物活性，所述实施例仅用于具体的说明本发明而非限制本发明。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1 化合物LK20140422的制备
（1）(Z)-2-(4'-乙酰氧基苯基)-3-(3,4二甲氧基苯基)丙烯酸的制备：在装有搅拌、回流冷凝管和温度计的250 ml三口瓶中加入10 g ( 60mmol) 3,4-二甲氧基苯甲醛，9.12g（60mmol）4-羟基苯乙酸，持续搅拌下依次加入三乙胺15.38g (150mmol)，乙酸酐18.43 g (180mmol)，逐渐升温至110 ℃，反应15 h，待反应彻底后，将反应液降至室温，倒入500 ml去离子水中，持续搅拌至析出固体，静置一段时间后抽滤，将固体滤饼乙醇重结晶、干燥，得(Z)-2-(4'-乙酰氧基苯基)-3-(3,4二甲氧基苯基)丙烯酸16.9 g，收率82%。
（2）(E)-3,4-二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯的制备：在装有搅拌，冷凝回流管和温度计的250ml 三口烧瓶中加入(Z)-2-(4'-乙酰氧基苯基)-3-(3,4二甲氧基苯基)丙烯酸20g(0.58mol) ，铜粉30g（0.47mol），固体NaOH 4g（0.1mol），100ml喹啉，在氮气保护下，升温到210℃，TLC监控反应。反应完成后，滤出铜粉，用乙酸乙酯洗涤铜粉，用3mol/ml的盐酸洗去喹啉，收集有机层，用无水硫酸镁干燥，抽滤，减压蒸馏，得目标物。收率83%，m.p. 261.1~261.7 ℃。
（3）化合物LK20140422的制备：在装有温度计，磁力搅拌器和恒压滴液漏斗（接有氯化钙干燥管）干燥的100 ml 三口圆底烧瓶中，加入0.8 g（3.12 mmol）(E)-3,4-二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯，氢氧化钠0.125g（3.12 mmol），20 mL无水四氢呋喃，于0±5 ℃下，缓慢滴加30 mL干燥的四氢呋喃稀释的0.50 g（3.12 mmol）O,O-二甲氧基硫代磷酰氯，滴加完毕后，缓慢升至室温，TLC监控反应，当(E)-3,4-二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯反应彻底后，旋转蒸发除去溶剂，用去离子水洗涤，二氯甲烷萃取，分出有机层，无水硫酸镁干燥，旋转蒸发除去溶剂，得类白色固体0.85 g，收率71%。
实施例2 化合物LK20140425的制备
制备过程之（1）、（2）同实施例1之（1）、（2），不同之处如下：
（3）在装有温度计，磁力搅拌器和恒压滴液漏斗（接有氯化钙干燥管）干燥的100 ml 三口圆底烧瓶中，加入3.90 mmol(E)-3,4-二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯，缚酸剂无水碳酸钾4.68 mmol，20 mL乙腈，在冰水浴冷却下，缓慢滴加30 mL乙腈稀释的4.68 mmol2-氟苯甲酰氯，滴加完毕后，缓慢升至室温，TLC监控反应，当(E)-3,4-二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯反应彻底后，旋转蒸发除去溶剂，加入50 mL饱和碳酸氢钠水溶液，室温下持续搅拌1 h，减压抽滤，用去离子水水洗，滤饼置于红外灯下干燥，得目标物粗品，重结晶，得白色固体1.16g，收率为78%。
实施例3 化合物LK20140426的制备
制备过程同实施例2，不同之处如下：
将实施例2之（3）中反应物2-氟苯甲酰氯替换为2-甲基苯甲酰氯，收率75%。
实施例4 化合物LK20140623的制备
(E)-3,4-二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯的制备同实施例1。
（1）(E)-3,4,4'-三羟基二苯乙烯的制备：在装有温度计，磁力搅拌器和回流冷凝管的干燥的500 ml 三口圆底烧瓶中，加入10.25g (40 mmol) (E)-3,4-二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯，150 mL二氯甲烷，0±2℃持续搅拌，然后依次加入24.48 g (200 mmol)N,N-二甲基苯胺，26.94 g (200 mmol)无水三氯化铝，逐渐升温至回流，反应20 h。(E)-3,4-二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯反应彻底后，将反应液降至室温，倾倒入200 mL去离子水中，静置析出的固体，抽滤，滤饼溶于150 mL乙酸乙酯中，用200 mL去离子水分两次洗涤乙酸乙酯层，收集有机层，无水硫酸镁干燥，抽滤，旋转蒸发除去溶剂，得目标物粗品，用水-乙醇（体积比10:1)重结晶，抽滤，干燥，得褐色固体7.94 g，收率87% ，m.p. 273.1~273.3 ℃。
（2）化合物LK20140623的制备：在装有温度计，磁力搅拌器和恒压滴液漏斗（接有氯化钙干燥管）干燥的100 ml 三口圆底烧瓶中，加入2.19 mmol (E)-3,4,4'-三羟基二苯乙烯，无水碳酸钾7.23 mmol，20 mL乙腈，在冰水浴冷却下，缓慢滴加30 mL乙腈稀释的7.23 mmol 2-甲基苯甲酰氯，滴加完毕后，缓慢升至室温，TLC监控反应，当(E)-3,4,4'-三羟基二苯乙烯反应彻底后，旋转蒸发除去溶剂，加入50 mL饱和碳酸氢钠水溶液，室温下持续搅拌1 h，减压抽滤，用去离子水水洗，滤饼置于红外灯下干燥，得目标物粗品，重结晶，得淡黄色固体1.05 g，収率80%。
实施例5 化合物LK20140624的制备
制备过程同实施例5，不同之处如下：
将实施例5之（2）反应物2-甲基苯甲酰氯替换为2-氯烟酰氯，收率82%。
实施例6 化合物LK20140625的制备
制备过程同实施例5，不同之处如下：
将实施例5之（2）反应物2-甲基苯甲酰氯替换为2-氟烟酰氯，收率77%。
实施例7 实施例1-6所制备化合物的理化参数测定和化学结构鉴定
测定实施例1-6所制备化合物的熔点、1H-NMR和IR，其化学结构式和理化参数见表2、表3和表4。
表2 实施例1-6所制备的3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物物理化学性质
表3 实施例1-6所制备的3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物1H-NMR数据
表4 实施例1-6所制备的3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物红外光谱数据
由表3和表4可见，实施例1-6所制备的3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物的1H-NMR显示与其结构相应的化学位移、H的数目与其结构吻合，IR出现相应的骨架吸收峰。
实施例8 实施例1-6所制备的3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物抑菌生物活性测试
（1）液体药剂配制：称取0.045 g药粉加入到烧杯中（已灭菌），然后向烧杯中加入4.5 mL的N-N-二甲基-甲酰胺溶剂，溶解混匀，得到浓度为1000 μg/mL的溶液。
（2）粉状药剂配制：
a.向微型粉碎机中加入10 g白炭黑和0.8 mL的吐温80，研磨粉碎。
b.取1.8 g研磨好的白炭黑和0.2 g药粉加入到已灭菌的研钵中，研磨混合均匀，得到10% 的湿性粉剂。
c.称取0.045 g研磨好的可湿性粉剂，加入到45 mL培养基中，混匀，培养基中药剂浓度为100 μg/mL。
（3）将融化好的45 mL的PDA培养基凉至不烫手的程度，取450 μL已配好的药剂溶液加入到培养基中，摇匀（这时的药剂浓度为100 μg/mL），倒平皿。
（4）接菌：接种病原菌菌饼于100 μg/mL药剂浓度的PDA培养基上，置于恒温培养箱内，待对照快要长满平皿时，用十字交叉法测量菌落直径，取平均值。按下式计算抑制率。
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结果与分析：6种3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物对植物病原真菌的活性见表5。通过表5可以看出，本发明所公开的新化合物大部分表现出一定的抑菌活性，其中LK20140625、LK20140426对腐霉的抑制活性比较好，室内抑菌活性好于对照药百菌清和3,4’,5-三羟基芪。
表5 6种3,4’,4-三羟基芪酯化衍生物对10种植物病原真菌的活性