本发明属于有机合成领域，尤其涉及一种苯并咪唑类化合物的合成方法及其农用生物活性。
背景技术：
苯并咪唑类化合物广泛存在于各种天然产物中,具有抗微生物、抗菌等多种生物活性,是合成香料、医药、农药和染料的重要中间体。现有的关于苯并咪唑类化合物的合成方法有很多，例如：以卤苯和苯基咪唑类化合物为原料，在二乙酸钯、碳酸钾、三环己基膦四氟硼酸和三甲基乙酸作用，于n,n-二甲基乙醚中100℃下反应16小时，产物产率为95％(marhadoursophieetal,tetrahedronletters,2012,vol.53,#3,p.297-300)；以苯硼酸和苯基咪唑类化合物为原料，在四(三苯基膦)钯、碳酸钠作用，于1,2-乙二酸二甲醚、水中100℃反应2小时，产物产率为88％(xiaoxinshengetal,organicletters,2015,vol.17,#16,p.3998-4001)。但在采用上述方法合成苯并咪唑类化合物时，均需使用苯肼、苯硼酸或卤苯等难合成的原料，并且反应体系需要加热，不仅成本较高，而且环境不友好。技术实现要素：本发明提出一种苯并咪唑类化合物的合成方法及其农用生物活性，该方法所用原料成本低，反应体系无需加热、能耗低，环境友好、产物产率高，为苯并咪唑类化合物的合成提供了一种崭新的方法。为了达到上述目的，本发明提供了一种苯并咪唑类化合物的合成方法，包括如下步骤：向反应容器中分别加入苯基咪唑类化合物和酚类化合物，在醋酸钯和异丙醇作用下，于20-25℃下蓝色led灯光照条件下反应4-6小时；反应结束后，进行柱色谱分离，得到苯并咪唑类化合物。作为优选，所述苯基咪唑类化合物具有如下(a)结构式：其中，r1选自-och3或-h，r2选自-ch3或-h，r3选自-ch3、-h或-cl。作为优选，所述酚类化合物为苯酚或对三氟甲基苯酚。作为优选，所述苯并咪唑类化合物具有如下(b)结构式：其中，r1选自-ph或-h，r2选自och3或-h，r3选自-cf3或-h，r4选自-ch3或-h，r5选自-ch3、-h或-cl。作为优选，所述苯基咪唑类化合物和酚类化合物的毫摩尔比为1:1-1:2。作为优选，所述苯基咪唑类化合物与醋酸钯和异丙醇的毫摩尔比为1:0.001:2-1:0.002:3。作为优选，所述柱色谱分离中使用的色谱柱为硅胶柱，使用的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂，其体积比为1:5-2:1。本发明还提供了一种根据上述任一项技术方案所述的合成方法合成得到的化合物在防治农作物病菌中的应用。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：本发明所提供的合成方法直接使用廉价易得的苯基咪唑类化合物和酚类化合物为原料来促成此类化合物的合成反应，所用原料成本低，反应体系无需加热、能耗低，环境友好、产物产率高，为苯并咪唑类化合物的合成提供了一种崭新的方法。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供了一种苯并咪唑类化合物的合成方法，包括如下步骤：s1：向反应容器中分别加入苯基咪唑类化合物和酚类化合物，在醋酸钯和异丙醇作用下，于20-25℃下蓝色led灯光照条件下反应4-6小时。在本步骤中，利用苯基咪唑类化合物和酚类化合物来合成苯并咪唑类化合物，具体的，在光照条件下，钯催化剂与酚类化合物反应生成芳基钯中间体，此中间体与苯基咪唑类化合物反应生成目标产物。这里需要说明的是，该步骤反应无需加热，催化剂用量极低，可在降低原料成本的同时，降低能耗，保持环境友好；此外，该方法选择性好，产物产率可高达95％以上。可以理解的是，对于该步骤中所设定的反应时间是在led灯为10w的光照条件下设定，本领域技术人员可根据led灯光照条件结合实际反应情况调整反应时间，只要确保反应原料反应充分即可。s2：反应结束后，进行柱色谱分离，得到苯并咪唑类化合物。在一优选实施例中，所述苯基咪唑类化合物具有如下(a)结构式：其中，r1选自-och3或-h，r2选自-ch3或-h，r3选自-ch3、-h或-cl。在一优选实施例中，所述酚类化合物为苯酚或对三氟甲基苯酚。在一优选实施例中，所述苯并咪唑类化合物具有如下(b)结构式：其中，r1选自-ph或-h，r2选自och3或-h，r3选自-cf3或-h，r4选自-ch3或-h，r5选自-ch3、-h或-cl。上述实施例中具体限定了所使用的苯基咪唑类化合物的具体结构式，可以理解的是，本实施例中所限定的苯基咪唑类化合物是以苯基咪唑为基础衍生而来的化合物，结构较为简单，但本实施例中并不排除由结构较为复杂的苯基咪唑衍生物来制备本发明最终获得的苯并咪唑类化合物。在一优选实施例中，所述苯基咪唑类化合物和酚类化合物的毫摩尔比为1:1-1:2。本实施例中，具体给出了参与反应原料的加入量，其中，酚类化合物的加入量相对于苯基咪唑类化合物可为等量或过量加入，这样可确保苯基咪唑类化合物与酚类化合物的充分反应；在一优选实施例中，所述苯基咪唑类化合物与醋酸钯和异丙醇的毫摩尔比为1:0.001:2-1:0.002:3。本实施例中，醋酸钯和异丙醇的加入量相对于苯基咪唑类化合物可为等量或过量加入，这样可确保整个体系的反应完全，制备得到预期的化合物。在一优选实施例中，所述柱色谱分离中使用的色谱柱为硅胶柱，使用的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂，其体积比为1:5-2:1。本实施例中，对反应所得产物利用硅胶柱进行梯度洗脱，从而分离得到预期合成产物。根据相似相溶原理并考虑到合成产物的极性大小，本实施例中选用体积比为1:5-2:1的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂进行梯度洗脱，在该范围内，本领域技术人员可根据实际情况进行调整。本发明实施例还提供了一种根据上述任一项实施例所述的合成方法合成得到的化合物在防治农作物病菌中的应用。具体的，上述制备得到的化合物可有效应用于苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌的防治中，根据需要可选择单独或联合用药。为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的苯并咪唑类化合物的合成方法及其农用生物活性，下面将结合具体实施例进行描述。实施例1向反应容器中分别加入1mmol2-苯基咪唑并[1,2-α]吡啶、1mmol苯酚、0.001mmol醋酸钯和2ml异丙醇，于20-25℃下10w蓝色led灯光照条件下反应4小时；反应结束后，进行柱色谱分离，得到如下(1)化合物：对上述白色固体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)：δ7.96(d,j＝6.9hz,1h),7.77-7.58(m,3h),7.60-7.46(m,5h),7.38-7.19(m,4h),6.79(ddd,j＝6.8,6.8,1.2hz,1h)；13cnmr(100mhz,cdcl3)：δ144.9,142.6,134.0,130.8,129.9,129.6,128.6,128.3,128.1,128.0,127.3,124.7,123.0,121.2,117.5,112.7；经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为2，3-二苯并咪唑并[1,2-α吡啶]，产率98％。实施例2向反应容器中分别加入1mmol3-(2-甲氧基苯基)咪唑并[1,2-α]吡啶、1mmol苯酚、0.001mmol醋酸钯和2ml异丙醇，于20-25℃下10w蓝色led灯光照条件下反应4小时；反应结束后，进行柱色谱分离，得到如下(2)化合物：对上述浅褐色固体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)：δ8.26(ddd,j＝7.0,1.2,1.1hz,1h),7.70(ddd,j＝9.1,1.2,1.1hz,1h),7.63(dd,j＝7.5,1.8hz,1h),7.46-7.33(m,5h),7.20(ddd,j＝9.1,6.7,1.3hz,1h),7.02(ddd,j＝7.5,7.4,1.1hz,1h),6.82(dd,j＝8.3,1.0hz,1h),6.78(ddd,j＝6.9,6.8,1.2hz,1h),3.36(s,3h)；13cnmr(100mhz,cdcl3)：δ156.8,144.6,140.8,132.0,130.9,129.4,129.2,128.7,127.9,124.3,123.8,123.2,122.9,120.7,118.0,112.5,111.0,54.9；经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为2-苯基-3-(2-甲氧基苯基)咪唑并[1,2-α]吡啶，产率97％。实施例3向反应容器中分别加入1mmol3-苯基咪唑并[1,2-α]吡啶、1mmol对三氟甲基苯酚、0.001mmol醋酸钯和2ml异丙醇，于20-25℃下10w蓝色led灯光照条件下反应6小时；反应结束后，进行柱色谱分离，得到如下(3)化合物：对上述浅褐色固体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)：δ8.02(d,j＝6.9hz,1h),7.76(d,j＝8.1hz,2h),7.72(d,j＝9.1hz,1h),7.66-7.54(m,4h),7.36-7.16(m,4h),6.77(dd,j＝6.7,6.5hz,1h)；13cnmr(100mhz,cdcl3)：δ145.2,143.6,133.8,131.0,130.8,128.6,128.4,127.9,126.6,126.2,125.2,123.0,121.9,119.7,117.9,117.5,112.9；经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为2-(4-三氟甲基苯基)-3-苯并咪唑并[1,2-α]吡啶，产率96％。实施例4向反应容器中分别加入1mmol7-甲基-3-苯基咪唑并[1,2-α]吡啶、1mmol苯酚、0.001mmol醋酸钯和2ml异丙醇，于20-25℃下10w蓝色led灯光照条件下反应6小时；反应结束后，进行柱色谱分离，得到如下(4)化合物：对上述浅褐色固体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)：δ7.85(d,j＝7.0hz,1h),7.68(d,j＝7.6hz,2h),7.59-7.36(m,6h),7.34-7.24(m,3h),6.59(d,j＝6.8hz,1h),2.43(s,3h)；13cnmr(100mhz,cdcl3)：δ145.5,142.1,135.8,134.4,130.9,130.1,129.6,128.8,128.4,128.1,127.4,122.8,120.6,115.7,115.0,21.6；经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为7-甲基-2,3-二苯并咪唑并[1,2-α]吡啶，产率95％。实施例5向反应容器中分别加入1mmol8-三氟甲基-3-苯基咪唑并[1,2-α]吡啶、1mmol苯酚、0.001mmol醋酸钯和2ml异丙醇，于20-25℃下10w蓝色led灯光照条件下反应5小时；反应结束后，进行柱色谱分离，得到如下(5)化合物：对上述黄色固体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)：δ8.26(s,1h),7.82-7.71(m,1h),7.70-7.65(m,2h),7.58-7.52(m,3h),7.48-7.43(m,2h),7.39-7.25(m,4h)；13cnmr(100mhz,cdcl3)：δ144.8,144.4,133.5,130.6,130.0,129.8,128.9,128.6,128.2,128.2,125.9,122.4,121.8,120.6,118.4,116.8；经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为8-三氟甲基-2,3-二苯并咪唑并[1,2-α]吡啶，产率98％。实施例6向反应容器中分别加入1mmol8-氯-3-苯基咪唑并[1,2-α]吡啶、1mmol苯酚、0.001mmol醋酸钯和2ml异丙醇，于20-25℃下10w蓝色led灯光照条件下反应5小时；反应结束后，进行柱色谱分离，得到如下(6)化合物：对上述黄色固体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：1hnmr(400mhz,cdcl3)：δ7.98(dd,j＝2.0,0.9hz,1h),7.67-7.58(m,3h),7.57-7.49(m,3h),7.46-7.40(m,2h),7.32-7.21(m,3h),7.15(dd,j＝9.5,2.0hz,1h)；13cnmr(100mhz,cdcl3)：δ143.7,143.2,133.6,130.7,129.8,129.4,129.4,128.4,128.1,127.9,126.3,121.7,121.1,120.7,118.2；经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为8-氯-2,3-二苯并咪唑并[1,2-α]吡啶，产率95％。性能测试将上述合成的待测化合物分别称取30mg，然后加入3ml丙酮，分别溶解配制成10000mg/l浓度的药液母液；取0.5ml上述母液，分别加入2ml丙酮，溶匀配制成2000mg/l浓度的药液。两种药液各取1ml分别加入到100ml熔融的pda培养基中，充分混匀，制成带毒培养基，将该培养基分匀倒在6个6cm培养皿中，冷却形成平板。取1ml丙酮加入到100ml熔融的pda培养基中做空白对照(ck)。把菌饼分别接到上述含有药液的pda培养基上培养，每个处理重复三次。将接种后的平板密封放入培养箱(28℃)中培养，当空白对照菌种菌落长到培养皿约3/4时，测量菌落直径，计算菌落生长抑制率，测定结果见表1。菌落生长抑制率：抑制率/％＝[对照菌落直径-处理菌落直径]/对照菌落直径×100表1各化合物在20mg/l时对病原菌生长的抑制百分率化合物苹果腐烂病菌番茄灰霉病菌实施例19386实施例299.698实施例39688.2实施例47681实施例585.898.3实施例69997由表1数据可知，由本发明上述实施例1-6所制备的化合物对于苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌均有较好的抑菌作用，其中，实施例2、6对于苹果腐烂病菌的抑菌作用可达到99％以上，实施例2、5对于番茄灰霉病菌的抑菌作用可达到98％以上。因此，为了有效抑制上述病菌，可选择单独或联合使用上述实施例制备的化合物，以期获得更好的抑菌效果。当前第1页12