专利名称：一种新的植物防御诱导剂冠酮甘素及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
:本发明属于农药化学领域，具体涉及一种新的植物防御诱导剂冠酮甘素2-[(6-ethyl-l-oxoindane-4-carbonyl) amio] -acetic acid methyl ester 及其制备方法和在制备植物防御诱导剂或植物保护剂中的应用。
背景技术：
:时常发生的农作物或经济作物病虫灾害每年都会给我国农、林等行业生产带来巨大损失，探索开发对植物病虫害防控更具经济实效性的新技术方法一直是备受重视的研究课题。在植物病虫害防控方面，当前最为主要的防控手段是使用化学农药。然而化学农药的长期大量使用不仅会对环境造成严重污染，并且还会对人类自身带来直接或间接的严重健康威胁，因而在越来越注重绿色环保和人类自身健康的当今社会，开发经济有效的和更具绿色环保特性的植物病虫害防控(植物保护)新技术方法便具有着其特殊重要的意义和需求。植物在进化过程中其与周围病原微生物或昆虫有着长期的协同进化关系，经由千百万年的协同进化和自然选择，植物大都已形成有了自身较系统的自身防卫机制系统。近些年来，化学生态学等多学科相关领域的研究显示，植物潜在具有的在抵御外界病原微生物或昆虫等侵害的能力大多数情况下是足够和充分有效的，因而若能有效利用和发挥植物自身潜在具有的防卫能力则将可极大地实现对植物病虫害绿色环保地防控。然而植物病虫灾害还是会时不时在较广泛地域发生，究其原因这主要是由于大多数情况下植物在遭遇病原微生物或昆虫等侵害时其自身的防卫机制系统没有被激活启动或没能来得及被充分有效地激活。植物经协同进化和自然选择而获得的自我防卫机制系统并不始终处于充分激活状态，而是在植物生长过程中受到植`物自身调节机制的严格调控。目前有关植物防御的相关研究显示，植物防御机制系统的启动激活需经由防御相关化学信号的传导激发，这其中JA、Me-JA以及JA-L-1le (JAI)被证实是激活植物防御(特别是系统获得性防御)最为有效的信号分子。研究表明，这些信号分子的外源使用能有效地激活植物防御而相应显著提高植物抵御病原微生物和昆虫侵害的能力，因而它们是能用于有效提高植物防卫能力的植物防御诱导激活子。然而这些信号分子一方面不易规模化获得，且它们属于植物内源就能产生的相关信号分子很容易被植物自身的代谢机制快速降解失活，因而其诱导激活植物防御的功能相应较难以持久，因而它们尚不具备作为理想植物防御诱导剂必要的推广实用化潜质。以上植物内源相关信号物作为植物防御诱导子易被植物自身快速代谢降解的局限性促使科学家们将获得理想诱导剂的希望寄托在了探索发掘这些相关信号分子的结构功能类似物上，而这其中的一个经典发现便是冠毒素Coronatine。冠毒素是微生物细菌产生的一种植物毒素，该化合物的一个重要特点是它与JA尤其是JAI的结构极为近似(参考文献:Phytochemistry，1998，49:1579-1583)。研究发现冠毒素不仅具有比JA和JAI等信号更强烈的诱导激活植物防御的活性，且由于冠毒素只是植物信号JA等的结构功能类似物，相对于天然信号其不容易被植物快速降解失活，因而它在诱导功能上更能持久，因而该化合物是用于诱导植物防御系统提高植物自身防卫能力的更好的诱导剂。然而冠毒素天然来源极为有限，且因分子结构具多手心中心而不易被经济有效地化学合成，因而该化合物无论是从相关微生物中分离获取还是化学合成制备其成本都极高，因而难以扩大化使用。为克服冠毒素的相关不足，科学家们于是对其结构进行了简化设计，由此导致具高诱导活性的冠酮素COTonalon的被发现。冠酮素是德国马普化学生态研究所Boland教授研究组依据冠毒素的结构特征通过简化设计而合成的JAI的类似物，研究显示该化合物不仅保留了冠毒素的强诱导活性和相对的功能持久性的优点，且由于结构已大大简化而更易被化学全合成制备。不过在实际应用中该化合物依然存在一个显著的缺陷，那就是其在配制相应水溶液作为植物防御诱导剂具体使用时其在水中的溶解性极为不好，不仅需甲醇或乙醇助溶，且最大浓度还仅能达到ImM，这严重限制了其作为植物防御诱导激活剂的实际应用
发明内容
:本发明的目的是提供一种在诱导植物防御方面具有强的诱导活性，并同时兼具良好水溶性的化合物冠酮甘素及其制备方法和用途。为克服当前冠酮素等化合物在用作植物防御诱导剂依然存在的不足，我们从优化冠酮素的结构以期能在保持其优点和同时能增强其水溶性的角度出发，通过进一步的分子结构简化设计合成了新的化合物分子即冠酮甘素，具体是以6-乙基-4-羧基-茚酮为反应底物与甘氨酸甲酯盐酸盐缩合反应生成了目标产物分子，即新化合物2- [ (6-ethyl-l-oxoindane-4-carbonyl)amio]-acetic acid methyl ester (命名为冠酮甘素)。该化合物不仅具有与已报道化合物冠酮素同样强烈的诱导植物防御的活性，且还具有更为良好的水溶性，我们以合成获得的该新化合物为基础课配制成相关水溶液用能作为植物防御的诱导激活剂或植物保护剂，进而实现了本发明目的。本发明的冠酮甘素或其衍生物，其特征在于，冠酮甘素的结构如式(I )表示:
权利要求
1.冠酮甘素或其衍生物，其特征在于，冠酮甘素的结构如式(I)表示:
2.—种权利要求1所述的如式(I )表示的冠酮甘素的制备方法，其特征在于，是以6-乙基-4-羧基-茚酮为反应底物在DMF溶液中于HATU催化剂作用下与甘氨酸甲酯盐酸盐缩合反应生成目标产物冠酮甘素。
3.权利要求1所述的如式(I)表示的冠酮甘素或其衍生物在制备植物防御诱导剂或植物保护剂中的应用。
4.含权利要求1所述的如式(I)表示的冠酮甘素或其衍生物的组合物在制备植物防御诱导剂或植物保护剂中的应用。
5.一种植物防御诱导剂或植物保护剂，其特征在于，含有有效量的作为活性成分的权利要求I所述的如式(I )表 示的冠酮甘素或其衍生物。
全文摘要
本发明提供了一种新的植物防御诱导剂冠酮甘素及其制备方法和用途。冠酮甘素其结构如式(Ⅰ)所示。本发明的新化合物冠酮甘素不仅水溶性良好，且以该化合物配制的低浓度水溶液其在对多种植物挥发性成分的诱导分析实验测试中呈现了与已报道化合物冠酮素同样强烈的诱导活性，显示该化合物是比冠酮素更具优越特性的、具推广实用化前景的植物防御诱导剂(或植物保护剂)，其在对农作物或经济作物实施绿色环保型植物保护或病虫害防控等方面可望具有潜在重要的用途。
文档编号A01P21/00GK103113255SQ20131005918
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月25日 优先权日2013年2月25日
发明者谭建文, 徐巧林, 王晶, 任慧, 郑梦斐 申请人:中国科学院华南植物园