本发明涉及杀菌领域，具体是一种螺n-羟基四氢吡咯吲哚酮类化合物及其制备方法和应用。
背景技术：
1、有机合成杀菌剂是目前农用杀菌剂中的主体部分，也是现代农药工业的重要组成部分。但随着有机合成杀菌剂的大量使用，病原菌表现出了不同程度的耐药性或抗药性。为解决这一问题，不断地开发出各种新型杀菌剂是农药工业面临的一个问题。
2、关于螺吲哚酮类化合物，已有较多报道证明其具有抗肿瘤活性：石枫(2013)等人对乳腺癌细胞mcf-7表现出显著抑制作用，其抑制率(28%)与阳性对照阿霉素(35.3%)相当(tan w, zhu x, zhang s, et al. diversity-oriented synthesis of spiro-oxindole-based 2,5-dihydropyrroles via three-component cycloadditions andevaluation on their cytotoxicity[j]. rsc advances, 2013,3(27):10875.)；omsilakari(2014)发现等人螺吡咯吲哚酮类化合物可作为合成强效醛糖还原酶抑制剂的模板，为抗糖尿病药物的研发开辟了新方向(kaur a, singh b, vyas b, et al. synthesisand biological activity of 4-aryl-3-benzoyl-5-phenylspiro[pyrrolidine-2.3′-indolin]-2′-one derivatives as novel potent inhibitors of advanced glycationend product[j]. european journal of medicinal chemistry, 2014,79:282-289.)；彭礼军(2016)等人合成的姜黄酮骨架螺吡咯吲哚酮类化合物，对人肺癌细胞(a549)和人白血病细胞(k562) 的体外抗肿瘤活性表明，该类化合物具有一定的抗肿瘤活性活性(彭礼军,周根,韩朔楠,刘欢欢,余章彪,杨超,周英,赵致,刘雄利.新型芳姜黄酮拼合吡咯螺环氧化吲哚类化合物的合成及其抗肿瘤活性[j].合成化学,2016,24(08):669-672+683)；巩艺(2017)等人合成的姜黄酮骨架螺吡咯吲哚酮类化合物，对人白血病细胞(k562)的体外抗肿瘤活性表明，部分化合物对k562具有一定的抑制活性(巩艺,周根,王关炼,刘欢欢,刘雄利,周英,俸婷婷.姜黄酮骨架双螺环吡咯氧化吲哚类化合物的合成及其抗白血病活性研究[j].山地农业生物学报,2017,36(05):70-73)；金巧梅(2018)等人合成的螺三氮䓬吲哚酮类化合物，体外抗肿瘤活性实验表明，这些化合物具有中等的抗肿瘤活性，可以作为抗肿瘤药物开发的先导化合物(jin q, zhang j, jiang c, et al. self [3+ 4]cycloadditions of isatin n,n′-cyclic azomethine imine 1, 3-dipole with n-( o-chloromethyl) arylamides[j]. the journal of organic chemistry, 2018, 83(15):8410-8416)，周巧巧(2023)等人合成的螺吡咯吲哚酮类化合物，对人肺癌病细胞的体外抗肿瘤活性表明，该化合物在肺癌治疗方面有巨大潜力(周巧巧, 张彬, 匡政坤, 等. 一种新型多环螺环氧化吲哚类化合物对肺癌细胞系的生长抑制作用及其机制[j]. 中国现代应用药学, 2023,40(12):1720-1727.)，但未见螺吡咯吲哚酮类化合物用于细菌杀菌活性物质的相关报道。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新的螺n-羟基四氢吡咯吲哚酮类化合物，以至少达到化合物合成方法简单，易于合成，生产成本低，对大肠杆菌、绿脓杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌均有较好的抑制作用。
2、为了实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：
3、一类螺吡咯吲哚酮类化合物或其立体异构体、手性异构体或其盐，结构通式如式（i）：
4、
5、式（i）；
6、式中：
7、r选自氢原子、甲基、卤素原子、硝基中的一种；
8、在一些较优的实施例中，r选自氢原子、甲基中的一种。
9、本发明的目的之二在于，提供一种所述式（i）化合物的制备方法，包括以下步骤：
10、提供一种靛红硝酮和查尔酮，所述靛红硝酮的通式为，r选自氢原子、甲基、卤素原子、硝基；查尔酮的通式为：；
11、所述靛红硝酮和所述查尔酮经过[3+2]-环加成反应得到所述式（i）化合物。
12、进一步的，所述[3+2]-环加成反应是在碱和反应介质的存在下进行的；所述[3+2]-环加成反应的ph条件为中性，反应的温度为25℃。
13、所述碱为叔丁醇钾；
14、所述反应介质为甲基叔丁基醚。
15、进一步的，所述靛红硝酮、查尔酮、叔丁醇钾和甲基叔丁基醚的摩尔比为1：1.2：0.5：42。
16、进一步的，所述查尔酮的合成方法为：
17、将芳香族甲醛、芳香族乙酮混合，进行羟醛缩合反应，得到所述查尔酮。
18、进一步的，所述查尔酮的合成方法中，所述羟醛缩合反应是条件下进行的；所述碱包括氢氧化钠；
19、和/或，所述羟醛缩合反应的溶剂包括乙醇；
20、和/或，所述查尔酮的合成方法中，芳香族甲醛包括苯甲醛；
21、和/或，所述查尔酮的合成方法中，所述芳香族乙酮包括苯乙酮。
22、进一步的，所述查尔酮的合成方法中，优选的，当所述碱选择氢氧化钠、所述醇溶液选择乙醇时，所述芳香族甲醛、芳香族乙酮、乙醇和氢氧化钠的摩尔比为1：1.5：250-270：40-42。
23、进一步的，所述靛红硝酮的合成方法包括：
24、提供一种靛红，所述靛红的通式为；将所述靛红和n-对位取代苄基羟胺盐酸盐混合，n-对位取代苄基羟胺盐酸盐的通式为，得到靛红硝酮。
25、进一步的，n-对位取代苄基羟胺盐酸盐的合成方法包括以下步骤：
26、将芳香族甲醛和氯化羟胺，在碱性条件下，反应一段时间后，进行萃取和浓缩后，将浓缩后的产物在酸性条件下利用氰基硼氰化钠还原，得到所述n-对位取代苄基羟胺盐酸盐；
27、所述反应所使用的溶剂包括乙醇、水和甲醇；
28、所述碱性条件采用的碱包括醋酸钠；
29、所述酸性条件采用的酸包括浓盐酸；
30、所述n-对位取代苄基羟胺盐酸盐的合成方法中，所述芳香族甲醛包括苯甲醛、对甲基苯甲醛、对氟苯甲醛、对氯苯甲醛、对溴苯甲醛和对硝基苯甲醛；
31、所述芳香族甲醛、氯化羟胺、碱、氰基硼氰化钠和浓盐酸的摩尔比为1：1.2-1.5：2.0-2.2：1.2-1.5:10。
32、优选的，所述n-对位取代苄基羟胺盐酸盐的合成方法为：向250 ml圆底烧瓶中加入10 mmol芳香族甲醛、12 mmol氯化羟胺，再加入无水乙醇和水，搅拌均匀。随后立即加入乙酸钠，在室温下进行反应，并通过tlc检测反应进程，待芳香族甲醛完全消失后，进行真空减压浓缩。接着，加入水和ea，并用ea多次萃取，合并有机相，使用无水mgso4干燥。然后，进行减压浓缩。将浓缩后的产物用甲醇溶解，加入12 mmol氰基硼氰化钠，并在冰浴条件下缓慢滴加120 mmol浓盐酸，缓慢升至室温反应，并通过tlc检测反应进程，原料完全消失后，通过减压浓缩即可获得n-对位取代苄基羟胺盐酸盐。
33、进一步的，所述亲核加成反应使用的溶剂包括甲醇或乙醇；
34、和/或，所述靛红和n-对位取代苄基羟胺盐酸盐的摩尔比为1.0：1.2-1.5。
35、本发明的目的之三在于，提供所述式（i）化合物、或其立体异构体、手性异构体或其盐在制备杀菌剂或抑菌剂的应用。
36、进一步的，所述杀菌剂或抑菌剂中的菌为细菌；所述细菌包括但不限于大肠杆菌( escherichia coli)、绿脓杆菌( pseudomonas aeruginosa)、枯草芽孢杆菌( bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌( staphylococcus aureus)。
37、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
38、（1）本发明的化合物结构简单，易于合成，反应快速，生产成本低，实际应用前景广泛；
39、（2）对多种细菌具有抗菌活性，可进行结构改造和优化，在杀菌剂领域应用前景广泛。