2-苯基-4-苯基-6-N-异丙基取代的嘧啶并吡啶衍生物及其合成、应用

本发明涉及农药，具体为2-苯基-4-苯基-6-n-异丙基取代的嘧啶并吡啶衍生物的合成及用途。

背景技术：

1、植物病害一直是制约农作物安全生产的主要因素之一，病害发生时不仅会造成农作物大量减产，而且还严重影响农作物的品质，杀菌剂的使用大大减少了由植物病害引起的经济损失，为粮食安全供应提供了重要保障。杀菌剂的使用给人们带来巨大经济效益和社会效益的同时，也带来一些负面影响。由于杀菌剂的不合理使用，使得病原物对现代杀菌剂的抗性日趋严重，也对非靶标生物造成了一定影响，给环境带来了巨大压力。随着人们对健康饮食的重视，以及环保意识的增强，创制“高效、低毒、安全”的绿色杀菌剂已成为农药研究领域的重点研究方向。

2、杂环化合物的研究一直是一大热点，又数含氮杂环最为热门，吡啶及嘧啶类化合物作为含氮杂环中重要的一员，在医药、农药等药物中均具有广泛的应用。其在农药中通常作为杀菌剂使用，例如琥珀酸脱氢酶类抑制剂中就有多种含氮类化合物，该类杀菌剂一般具有低毒高效和环境安全等优点，在农业中有着重要作用，其研发已成为新农药创制中的重点。

3、在当今农药和医药的研究与开发过程中，吡啶及嘧啶类化合物占据着重要的地位，广泛存在于自然界的植物中。嘧啶并吡啶因含有氮原子平面型多环稠杂环的特殊结构，表现出良好的生物活性和药理活性。如抗菌活性、抗微生物活性、抗疟活性、抗高血压、抗肿瘤等多种生物活性。此外，一些含有嘧啶并吡啶类的化合物在体外还具有良好的抗氧化活性。由于嘧啶及吡啶类化合物用途广泛，拥有良好的应用前景，但是将嘧啶并吡啶及其衍生物作为活性化合物用于农药杀菌剂的研究报道很少。因此，在农药的研究和开发过程中，含嘧啶并吡啶的化合物将受到科研工作者的密切关注，嘧啶并吡啶类化合物成为新农药创制研究的热点和前沿。

4、到目前为止，还未见有2-苯基-4-苯基-6-n-异丙基取代的嘧啶并吡啶衍生物作为杀菌剂使用的报道。

5、为了充分地保护发明思路，同时又为了避免存在单一性问题，故同时申请了多个专利进行保护，本方案只是其中之一。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对老旧杀菌剂长期使用导致日益出现的耐药性问题，本发明开发具有新颖结构的新型杀菌剂-2-苯基-4-苯基-6-n-异丙基取代的嘧啶并吡啶衍生物。

2、由于含氮或含氧杂环化合物在医药、农药等具有各种生物活性的物质中占据了绝对的数量。因此本发明制备新农药创制过程中，也是通过设计和合成各种杂环化合物，来寻找结构新颖具有生物活性的化合物。本发明，通过结合生物电子等排或活性基团拼接方法进行活性结构片段修饰和拼接，设计合成了出相应化合物，然后对目标化合物进行结构表征和活性筛选，获得具有优异生物活性和潜在应用价值的化合物；本发明，采用原料便宜易得，反应条件温和，时间短，后处理简便以及产物收率高的特点。

3、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

4、(第一方面)本发明提供一种2-苯基-4-苯基-6-n-异丙基取代的嘧啶并吡啶衍生物，其结构式为式i所示：

5、

6、其中，r1为氢、卤素、三氟甲基、氨基、氰基、甲基或者甲氧基中的一种或多种；r2为氢、卤素、甲基或者甲氧基中的一种或多种；r3为氢、卤素、甲基或者甲氧基中的一种或多种；

7、或者其中，r1为氟、三氟甲基中的一种胡多种；r2为氢、甲基、氯、溴中的一种或多种；r3为氢、甲基、氯、溴中的一种或多种。

8、在一些实施方案中，本发明衍生物的结构式为：

9、

10、

11、需要说明的是，现有的农用杀菌剂中，常采用一些吡啶、嘧啶等杂环类衍生物作为杀菌剂，其杀菌能力有限。本发明则采用嘧啶并吡啶类物质作为先导化合物，将卤素原子、杂环化合物作为生物活性基团引入分子结构中；选用具有强电负性的卤素元素作为生物活性基团时，例如氟具有很强的电负性，当用来杀菌时氟能更好地与氨基酸结合形成氢键作用力；同样地，由于氮原子上具有孤对电子的因素，在特定的结合模式下也会优先形成分子间氢键作用力，加强与氨基酸的结合能力；本发明的化合物由于具有苯环、杂环类结构以及可以旋转的单键，化合物能以能量最低的构象和和方式与蛋白质进行紧密结合，通过芳香环与活性口袋周围氨基酸作用，形成一些π-π作用力，疏水相互作用力等，从而保证整个衍生物的活性较好。

12、(第二方面)本发明提供一种2-苯基-4-苯基-6-n-异丙基取代的嘧啶并吡啶衍生物的合成，其制备步骤为：

13、s11、将哌啶-4-酮盐酸盐加入容器中，然后向容器中加入乙醇，使得哌啶-4-酮盐酸盐全部溶解；

14、s12、在常温条件下将容器内的物质进行搅拌，并加入固定氢氧化钠；

15、s13、采用恒压滴液漏斗，将3,4-二氟苯甲醛、3-甲基-4-氟苯甲醛中的一种，与乙醇混合，形成混合物，将该混合液加入上述的容器中；在常温下反应8h-10h，并在反应过程采用薄层硅胶板来监测反应是否完成，直至反应结束；

16、s21、上述反应结束后，再向容器中加入氢氧化钠固体，充分进行搅拌；

17、s22、取氟苯甲脒盐酸盐、4-氟苯甲脒盐酸盐、4-三氟甲基-苯甲脒盐酸盐中的一种，与乙醇溶液混合后形成混合液，再用滴管将该混合液滴加至容器中；

18、s23、将容器置于磁力搅拌器上进行搅拌，用盐酸溶液将容器中的ph调至7，伴有大量固体析出；持续搅拌，直到固态物质充分析出，然后停止搅拌；

19、s24、静置后，待固体完全沉淀后用布氏漏斗进行抽滤，并用蒸馏水多次洗涤，得到粗产物；然后采用无水乙醇重结晶，得到目标化合物。

20、需要说明的是：该合成路线原料便宜易得，成本低廉；反应不需要太高的温度和压力，室温下即可进行，安全性较高；反应时间较短，后处理简便，不需要通过柱层析、hplc等复杂的分离技术进行分离；目标化合物通过重结晶即可得到并且收率较高。

21、(第三方面)本发明还提供一种2-苯基-4-苯基-6-n-异丙基取代的嘧啶并吡啶衍生物的应用，其用于制备农用杀菌剂，用于杀灭或抑制相应菌。

22、在制备农用杀菌剂中的用途。

23、本发明2-苯基-4-苯基-6-n-异丙基取代的嘧啶并吡啶衍生物，具有较好的杀菌活性，可以用于制备农用杀菌剂。

24、在一些实施方案中，能够防治的菌为真菌，例如防治马铃薯干腐病菌、烟草根腐病菌、辣椒灰霉病病菌、马铃薯黑胫病、水稻稻瘟病病菌。

25、在一些实施方案中，能够防治的菌为细菌，例如甘薯瘟病菌，水稻白叶枯病菌，猕猴桃溃疡病菌或白菜软腐病菌。

26、需要说明的是，本发明所使用的术语“防治”，表示既能够杀灭相应的细菌或真菌，也能够抑制相应细菌或真菌的生长。所防治的细菌或真菌并不仅现有提及的细菌或真菌，只要是采用本方案的原理来防治细菌或真菌，均在本方案保护范围内。

27、本发明将应用以下定义除非其他方面表面。根据本发明的目的，化学元素根据元素周期表来定义。

28、像本发明所描述的，本发明的化合物可以任选地被一个或多个取代基所取代，如上面的通式化合物，或者像实施例里面的特殊的例子，子类，和本发明所包含的一类化合物。

29、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

30、(1)在老旧杀菌剂由于长期使用导致耐药性问题，本发明合成了结构新颖、活性优异的新化合物作为杀菌剂，新化合物相比于老旧杀菌剂能对植物病原真菌和植物病原细菌有较好的抑制能力，并且新化合物合成过程简单；

31、(2)本发明通过引入的新的基团，增强与氨基酸的结合能力；此外，本发明中新化合物由于具有苯环、杂环类结构以及能够旋转的单键，该新化合物能以能量最低的构象和和方式与蛋白质进行紧密结合，通过芳香环与活性口袋周围氨基酸作用，形成一些π-π作用力，疏水相互作用力等，从而保证整个衍生物的活性较好。