一种含酰胺的阿魏酸衍生物及其制备方法和应用

本发明属于药物合成和农业病害防治，具体涉及一种含酰胺的阿魏酸衍生物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，随着植物病毒病的流行和暴发，植物病毒病对我国农作物产量和质量构成严重威胁。在农业生产中较为常见的植物病毒有番茄斑萎病毒(tomato spotted wiltvirus,tswv)、黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,cmv)等，每年因植物病毒病所造成的经济损失高达200亿美元。由于病毒在植物体内具有绝对寄生性，使得植物病毒病防治较为困难。目前，主要的防治药剂有宁南霉素和病毒唑，但宁南霉素和病毒唑的田间控制效果不理想。因此，亟待开发出绿色、高效、稳定的抗植物病毒药剂。

2、天然产物具有丰富的结构、对目标物种的特异性、独特的作用方式和可生物降解性，已成为农药先导化合物的灵感来源。因此，基于天然产物对其进行结构修饰改造，已成为科研人员研究绿色农药的途径之一。阿魏酸是一种典型的天然酚酸，它是阿魏，当归，川穹等多种中药材的有效成分之一。药理活性研究发现，阿魏酸具有广谱的生物活性，如抑菌，消炎，抗病毒等。

3、发明人汪清民，王开亮，王兹稳，中国专利公开号cn102090412a于2011年06月15日公开了阿魏酸及其衍生物在农药上的应用，其用作新型抗植物病毒剂能够很好的抑制植物病毒，尤其对烟草花叶病毒显现出较好的抑制作用。在500μg/ml的浓度下，阿魏酸对烟草花叶病毒的抑制率高达80％以上，高于病毒a，病毒唑，dadht和dht(抑制率均低于50％)。

4、发明人汪清民，吴萌，王兹稳，孟垂松，王开亮，呼艳娜，王力钟，中国专利公开号cn103626652a于2014年03月12日公开了3-芳基丙烯酸及其衍生物在农药方面的应用。汪清民课题组将阿魏酸母体结构扩宽为3-芳基丙烯酸类衍生物，以不同的芳香醛为原料设计合成了一系列的3-芳基丙烯酸类衍生物。生物活性测试结果表明，该系列化合物对烟草花叶病毒具有较高的抑制率。

5、2015年，anurag khatkar等(res.chem.intermed.,2015,41:299-309)通过试管稀释法评价了所合成的阿魏酸衍生物对金黄色葡萄球菌，枯草芽孢杆菌，大肠杆菌的体外抗菌活性以及对白色念珠菌和黑曲霉的抗真菌活性。mbc/mfc研究的结果表明，合成的化合物活性范围在0.14-0.24mm之间，因此它们具有较好的抗细菌和抗真菌作用。

6、2017年，宋宝安等(pest manag.sci.,2017,73:2079-2089)通过活性亚结构拼接将喹唑啉单元引入阿魏酸母体结构中，设计以及合成一系列目标化合物并进行抗烟草花叶病毒(tmv)和黄瓜花叶病毒(cmv)活性测试。生物活性测试结果表明阿魏酸衍生物的抗tmv和cmv活性范围分别在31.8-89.5％和30.1-78.2％之间。因此，含喹唑啉的阿魏酸衍生物具有一定的抗tmv和cmv抑制活性。

7、2020年，maria 等(processes.,2020,8:1401)合成了一系列新型含氮杂环丁烷-2-酮的阿魏酸衍生物，采用急性和慢性炎症模型评估了阿魏酸衍生物的体内抗炎活性。研究结果表明，在急性炎症模型中，在给药24小时后测试的化合物均体现出明显的抗炎活性，从药代动力学的角度来看，阿魏酸衍生物可归为长效化合物。在慢性炎症模型中，与对照组相比，化合物减少了肉芽组织的形成。

8、酰胺键由羧酸和胺结合形成，将其引入目标化合物中可以表现出广谱的生物活性，如抗病毒(j.agric.food chem.,2008,56:998-1001)、抗菌(j.agric.food chem.,2021:69,8660-8670)、抗真菌(bioorg.med.chem.lett.,2016,26:2273-2277)活性等。酰胺结构也是当前商品化农药中的常见基团，目前已登记的商品化农药有宁南霉素，显示出良好的抗植物病毒活性。

9、综上所述，含阿魏酸结构衍生物被广泛应用于农药抗病毒剂的创制中，近年来报道了一些具有良好抗tmv和cmv活性的阿魏酸衍生物。然而，阿魏酸衍生物抗cmv活性方面较少，结构单一，抗病毒活性低，对植物病毒病害的防治能力不足。另一方面，虽然含酰胺结构的药物小分子多具有广谱的生物活性，但是将酰胺结构与阿魏酸进行结合的合成方法的相关研究还比较少，因此，为寻找和发现更加高效、广谱、低毒、低生态风险且无交互抗性的农药先导及侯选化合物，将酰胺单元巧妙引入阿魏酸母体结构中，设计并合成一系列含酰胺的阿魏酸衍生物是本发明主要解决的问题，并尝试将其应用于抗tswv活性方面，进行系统的生物活性的筛选和评价。

技术实现思路

1、本发明为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种对植物病毒病有较好的防治效果，能作为一种新型，高效，低毒的含酰胺的阿魏酸衍生物类抗植物病毒剂。

2、本发明的另一个目的在于提供该含酰胺的阿魏酸衍生物的制备方法。

3、本发明的再一个目的提供该含酰胺的阿魏酸衍生物在抑制植物病毒(番茄斑萎病毒(tswv)，黄瓜花叶病毒(cmv))方面的应用。

4、具体是通过以下技术方案来实现的：

5、1、一种含酰胺的阿魏酸衍生物，其结构通式(ι)、(ιι)、(iii)如下所示：

6、

7、进一步，式中r1为：乙基，烯丙基，异丙基，丙炔基，苄基，邻甲基苄基，4-甲基苄基，邻氟苄基；

8、r2为：4-甲基苯基，3-甲硫基丙基；

9、r3为：乙基，异丙基，丁基，2-三氟甲基苯基，4-氟苯基；

10、r4为：

11、

12、进一步，部分合成的化合物如下：

13、化合物i1:(e)-2-(3-(4-(烯丙氧基)-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-n-(4-(甲基)苯基)肼-1-碳硫代酰胺；

14、化合物i2:(e)-2-(3-(4-乙氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-n-(3-(甲硫基)丙基)肼-1-碳硫代酰胺；

15、化合物ⅱ1:(e)-3-(4-异丙氧基-3-甲氧基苯基)-n-(异丙基氨基甲硫酰基)丙烯酰胺；

16、化合物ⅱ2:(e)-n-((4-氟苯基)氨基甲硫酰基)-3-(4-异丙氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酰胺；

17、化合物ⅱ3:(e)-3-(4-(烯丙氧基)-3-甲氧基苯基)-n-(异丙基氨基甲硫酰基)丙烯酰胺；

18、化合物ⅱ4:(e)-3-(4-(烯丙氧基)-3-甲氧基苯基)-n-((4-氟苯基)氨基甲硫酰基)丙烯酰胺

19、化合物ⅱ5:(e)-3-(4-(烯丙氧基)-3-甲氧基苯基)-n-(乙基氨基甲硫酰基)丙烯酰胺；

20、化合物ⅱ6:(e)-3-(4-(烯丙氧基)-3-甲氧基苯基)-n-((2-(三氟甲基)苯基)氨基甲硫酰基)丙烯酰胺；

21、化合物ⅱ7:(e)-3-(4-(烯丙氧基)-3-甲氧基苯基)-n-(丁基氨基甲硫酰基)丙烯酰胺；

22、化合物ⅱ8:(e)-n-(丁基氨基甲硫酰基)-3-(3-甲氧基-4-(丙-2-炔-1-基氧基)苯基)丙烯酰胺；

23、化合物ⅱ9:(e)-3-(4-丁氧基-3-甲氧基苯基)-n-((4-氟苯基)氨基甲硫酰基)丙烯酰胺；

24、化合物ⅱ10:(e)-3-(4-丁氧基-3-甲氧基苯基)-n-(丁基氨基甲硫酰基)丙烯酰胺；

25、化合物ⅱ11:(e)-3-(4-丁氧基-3-甲氧基苯基)-n-((2-(三氟甲基)苯基)氨基甲硫酰基)丙烯酰胺；

26、化合物ⅱ12:(e)-n-(环戊基氨基甲硫酰基)-3-(4-乙氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酰胺；

27、化合物ⅲ1:甲基-((e)-3-(3-甲氧基-4-((2-甲基苄基)氧基)苯基)丙烯酰基)-d-异亮氨酸；

28、化合物ⅲ2:((e)-3-(4-((2-氟苄基)氧基)-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-d-异亮氨酸甲酯；

29、化合物ⅲ3:(e)-(3-(4-乙氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-d-亮氨酸甲酯；

30、化合物ⅲ4:(e)-(3-(4-乙氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-l-丙氨酸甲酯；

31、化合物ⅲ5:(e)-(3-(4-丁氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-d-亮氨酸甲酯；

32、化合物ⅲ6:(e)-(3-(4-(烯丙氧基)-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-l-丙氨酸甲酯；

33、化合物ⅲ7:(e)-3-(4-丁氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-l-亮氨酸甲酯；

34、化合物ⅲ8:(e)-(3-(3-甲氧基-4-((4-甲基苄基)氧基)苯基)丙烯酰基)甘氨酸甲酯；

35、化合物ⅲ9:((e)-3-(3-甲氧基-4-((2-甲基苄基)氧基)苯基)丙烯酰基)-d-异亮氨酸；

36、化合物ⅲ10:((e)-3-(4-((2-氟苄基)氧基)-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-d-别异亮氨酸；

37、化合物ⅲ11:(e)-(3-(4-乙氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-l-丙氨酸；

38、化合物ⅲ12:(e)-(3-(4-丁氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-d-亮氨酸；

39、化合物ⅲ13:(e)-(3-(4-(烯丙氧基)-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-l-丙氨酸；

40、化合物ⅲ14:(e)-(3-(4-丁氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-l-亮氨酸；

41、化合物ⅲ15:(e)-(3-(4-丁氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酰基)-l-亮氨酸甲酯。

42、2、上述含酰胺的阿魏酸衍生物的制备方法，所述的通式(i)、(ii)和(iii)化合物的制备方法是以天然产物反式阿魏酸、取代的硫氰酸酯、取代的苯胺以及各种氨基酸甲酯为原料，分别经酯化、取代、水解、缩合得到。

43、进一步，所述的化合物(i)的合成方法为：

44、(1)以反式阿魏酸为原料，浓硫酸为催化剂，甲醇为溶剂制备得到阿魏酸

45、

46、甲酯(中间体1)，合成路线如下：

47、(2)以中间体1和卤代烃为原料，碳酸钾和碘化钾为催化剂，乙腈为溶剂制备得到(e)-3-(4-取代氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯(中间体2)，合成路线如下：

48、

49、(3)将中间体2在碱性条件下水解，酸性调节至3-4得到(e)-3-(4-取代氧基-3-甲氧基苯基)丙烯酸(中间体3)，合成路线如下：

50、

51、(4)以中间体3和水合肼为原料，hobt，edci为缩合剂，乙腈为溶剂进行酰胺缩合得到(e)-3-(4-取代-3-甲氧基苯基)丙烯酰肼(中间体4)，合成路线如下：

52、

53、(5)以中间体3为原料，二氯亚砜为溶剂制得(e)-3-(4-取代-3-甲氧基苯基)丙烯酰氯(中间体5)，合成路线如下：

54、

55、(6)以中间体5、硫氰酸钾为原料，乙腈溶液为溶剂制备(e)-3-(4-(烯丙氧基)-3-甲氧基苯基)丙烯酰基异硫氰酸酯(中间体6)，合成路线如下：

56、

57、(7)以中间体4和硫氰酸酯为原料，乙醇为溶剂制备得到目标化合物i1-i2，合成路线如下：

58、

59、进一步，所述的化合物(ii)的合成方法为：以中间体6和胺为原料，在乙腈溶液中得到目标化合物ⅱ1-ⅱ12，合成路线如下：

60、

61、进一步，所述的化合物(iii)的合成方法为：以中间体6、cdi和氨基酸甲酯为原料，在二氯甲烷溶液中反应，经减压浓缩、硅胶柱层析后再于碱性条件下水解得到。

62、(1)以中间体6和各种取代的氨基酸甲酯为原料，并在cdi的缩合下得到目标化合物ⅲ1-ⅲ8，合成路线如下：

63、

64、(2)以目标化合物ⅲ为原料，并在碱性条件下水解得到目标化合物ⅲ9-ⅲ15，合成路线如下：

65、

66、3、上述含酰胺的阿魏酸衍生物的应用，具体是将化合物用于制备抗番茄斑萎病毒药物和抗黄瓜花叶病毒药物中。

67、综上所述，本发明的有益效果在于：本发明将易得到的天然产物阿魏酸和酰胺或硫氰酸酯或氨基酸甲酯活性单元进行拼接，以期筛选出具有更好抗病毒活性的衍生物。同时，阿魏酸经过酯化、取代、水解、缩合等方法，制备一系列结构新颖的含酰胺的阿魏酸衍生物，制备工艺简单，安全，理化性质相对稳定，是一条新的制备技术路线，并首次应用于抗tswv和cmv活性方面。

68、本发明提供的含酰胺的阿魏酸类衍生物具有明显的抗tswv和cmv活性，其中，与烟草花叶病毒(tmv；烟草花叶属)不同，tvwv和cmv分别属于是布尼亚病毒科番茄斑萎病毒属和雀麦花叶病毒科黄瓜花叶病毒属。因此,它们属于不同的病毒属。其次，生物活性测试结果表明部分化合物对tswv和cmv的抑制活性十分显著，明显优于对照药剂阿魏酸、宁南霉素和病毒唑。