一种异硫氰酸类化合物、制备方法及其防治植物病害的应用
未命名
08-15
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1.本发明涉及植物气孔调节抑菌技术领域,具体的,涉及一种异硫氰酸类化合物、制备方法及其防治植物病害的应用。
背景技术:
2.植物病害是制约农业生产的重要因素。植物病害的防治主要以化学防治为主,目前已知至少300多种杀菌剂有效成分可以用于防治多种植物病害。但由于化学杀菌剂的长期大量使用,导致植物病原菌的抗药性也逐年增加,传统杀菌剂的杀菌效果逐步减弱。因此,寻求能够替代传统杀菌剂的新型病害防控策略是必要的。
3.气孔存在于植物地上部的表皮,是由一对保卫细胞所围成的小孔,其张开与关闭运动是植物调节与环境进行气体交换主要手段。大量研究表明,保卫细胞能够响应多种来自植物内部及环境的信号引起气孔运动,包括光、co2、水分胁迫、植物荷尔蒙及植物次级代谢产物等等,以调节气体交换和蒸腾水分损失及防御微生物的入侵。研究表明,定位于细胞质膜上的多种转运蛋白的活性对气孔的开关运动至关重要。在气孔关闭过程中,阴离子通道的活性化是驱动力,其活性化将诱导细胞质膜的去极化,质膜的去极化则会诱导外向钾离子通道的活化并抑制内向钾离子通道,钾离子及阴离子等主要渗透压调节离子的流失则会导致胞内水势的增加引起保卫细胞失水萎缩,最终引起气孔关闭。活性氧(ros)和一氧化氮(no)作为第二信使分子,在调控保卫细胞转运蛋白活性以及气孔关闭过程中扮演重要角色。
4.气孔作为植物表皮天然的开口被包括细菌、真菌及卵菌在内的许多病原菌利用作为入侵植物的重要路径引起病害。许多重要的作物病害如小麦的叶锈病、葡萄霜霉病、黄瓜霜霉病等,都是由气孔专性入侵的病原菌引起的。研究发现,面对病原菌的入侵植物并不是无能为力的,植物能够识别被称为植物免疫激发子的源于病原菌的信号分子并诱导气孔闭孔来阻止病原菌的入侵。这种植物免疫反应被称为气孔免疫。另一方面,已有研究表明,病原菌能够分泌毒素和被称为效应因子的蛋白质来克服气孔免疫甚至诱导气孔张开从而成功入侵宿主,比如细菌分泌的毒素,如冠菌素和syringolin a及效应因子,如avrb和hopm1,真菌分泌的草酸及毒素如fusicoccin等等。综上,气孔与病原菌的相互作用是决定病害发生的重要因素,其机理研究是目前植物抗病免疫研究领域的前沿课题。基于气孔免疫理论,通过化学物质诱导气孔关闭是抑制植物病害的一种新策略。然而,目前鲜有相关技术报道。
技术实现要素:
5.本发明的目的是针对以上问题提供一种植物调节剂,诱导植物气孔关闭,从而抑制以植物气孔为入侵通道的病原菌引起的植物病害。
6.为达到上述目的,本发明提供一种异硫氰酸类化合物,其分子式如下所示:
7.8.其中,r独立地选自取代或未取代的c2~c6的链烷基、取代或未取代的c3~c6的环烷基、取代或未取代的c3~c6的杂环烷基或取代或未取代的c6~c18的芳基;n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基。
9.进一步地说,其具体分子式如下所示:
[0010][0011]
其中,环m独立地选自取代或未取代的c3~c6的环烷基、取代或未取代的c3~c6的杂环烷基;n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基。
[0012]
进一步地说,其具体分子式如下所示:
[0013][0014]
其中,r
x
表示直链或支链烷基,r
x
独立选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基,n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基。
[0015]
进一步地说,其具体分子式如下所示:
[0016][0017]
其中,rm表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、苄基、(1-苯基)乙基、1-萘基、2-萘基、硝基、三氟甲基、羟基、酯基、硅基或卤素,芳烃基也可以是杂芳基,n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基。
[0018]
一种异硫氰酸类化合物的制备方法,所述方法包括如下步骤:
[0019]
将化合物a与化合物b反应,得到异硫氰酸类化合物;
[0020]
所述化合物a选自环烷烃烷基胺、溴代烷烃或芳基烷基溴代物,所述化合物b依次选取硫代羰基氯、kscn或硫代咪唑与之反应。
[0021]
进一步地说,所述环烷烃烷基胺的通式为:
[0022][0023]
其中环m独立地选自取代或未取代的c3~c6的环烷基、取代或未取代的c3~c6的杂环烷基;n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基;
[0024]
所述溴代烷烃的通式为:
[0025][0026]
其中,r
x
表示直链或支链烷基,r
x
独立选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基,n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基;
[0027]
所述芳基烷基溴代物的通式为:
[0028][0029]
其中,rm表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、苄基、(1-苯基)乙基、1-萘基、2-萘基、硝基、三氟甲基、羟基、酯基、硅基或卤素,芳烃基也可以是杂芳基,n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基。
[0030]
进一步地说,以化合物环烷烃烷基胺为原料,与硫代羰基氯反应得到化合物ⅰ,其化学反应式如下:
[0031][0032]
对上述反应流程中的合成方法可以具体说明如下:
[0033]
将化合物环烷烃烷基胺,化合物硫代羰基氯,n,n-二异丙基乙胺加到反应瓶中,置换氮气保护三次,再注入溶剂,经过反应即可得到化合物i;其中环烷烃烷基胺:硫代羰基氯:n,n-二异丙基乙胺的摩尔比为1:1:1~1:5:5,反应温度:r.t~120℃,反应时间:1~24h;
[0034]
其中,环m独立地选自取代或未取代的c3~c6的环烷基、取代或未取代的c3~c6的杂环烷基;n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基;
[0035]
所述反应流程中使用的溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二氯甲烷、1,4-二氧六环、n,n
–
二甲基甲酰胺、n,n
–
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或n-甲基吡咯烷酮。
[0036]
进一步地说,以化合物溴代烷烃为原料,与化合物kscn和4-二甲氨基吡啶(dmap)反应得到化合物ⅱ,其化学反应式如下:
[0037][0038]
对上述反应流程中的合成方法可以具体说明如下:
[0039]
将化合物直链或支链烷基溴化物,化合物kscn,4-二甲氨基吡啶(dmap)加到反应瓶中,置换氮气保护三次,再注入溶剂,经过反应即可得到化合物ii;其中烷基溴化物:kscn:dmap的摩尔比为1:1:1~1:5:5,反应温度:r.t~120℃,反应时间:1~24h;
[0040]
其中,r
x
表示直链或支链烷基,r
x
独立选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基,n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基;
[0041]
所述反应流程中使用的溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二氯甲烷、1,4-二氧六环、n,n
–
二甲基甲酰胺、n,n
–
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或n-甲基吡咯烷酮。
[0042]
进一步地说,以化合物芳基烷基溴代物为原料,与化合物kscn在nai的作用下反应得到化合物ⅲ1,其化学反应式如下:
[0043][0044]
对上述反应流程中的合成方法可以具体说明如下:
[0045]
将化合物芳基烷基溴代物,化合物kscn,nai加到反应瓶中,置换氮气保护三次,再注入溶剂,经过反应即可得到化合物ⅲ1;其中芳基烷基溴代物与kscn的摩尔比为1:1~1:5,反应温度:r.t~120℃,反应时间:1~24h;
[0046]
其中,r1、r2、r3、r4表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、苄基、(1-苯基)乙基、1-萘基、2-萘基、硝基、三氟甲基、羟基、酯基、硅基或卤素;
[0047]
所述反应流程中使用的溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二氯甲烷、1,4-二氧六环、n,n
–
二甲基甲酰胺、n,n
–
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或n-甲基吡咯烷酮;
[0048]
以化合物芳基烷基胺为起始原料,与化合物硫代咪唑反应得到化合物ⅲ2,其化学反应式如下:
[0049][0050]
对上述反应流程中的合成方法可以具体说明如下:
[0051]
将化合物芳基烷基胺,化合物硫代咪唑加到反应瓶中,置换氮气保护三次,再注入溶剂,经过反应即可得到化合物ⅲ2;其中芳基烷基胺与硫代咪唑的摩尔比为1:1~1:20,反应温度:r.t~120℃,反应时间:1~24h;
[0052]
其中,r1、r2、r3、r4表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、苄基、(1-苯基)乙基、1-萘基、2-萘基、硝基、三氟甲基、羟基、酯基、硅基或卤素;
[0053]
所述反应流程中使用的溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二氯甲烷、1,4-二氧六环、n,n
–
二甲基甲酰胺、n,n
–
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或n-甲基吡咯烷酮。
[0054]
一种异硫氰酸类化合物作为植物调节剂的应用,所述异硫氰酸类化合物、其盐和其加合物至少一种可诱导植物气孔关闭。
[0055]
进一步地说,所述植物调节剂具有防治植物病害的作用。
[0056]
进一步地说,所述植物病害是指以植物气孔为入侵通道的病原菌引起的植物病害。
[0057]
综上所述,本发明的有益效果在于:
[0058]
本发明提供的制备异硫氰酸类衍生物,结构官能团多样,易于调控,所涉及的原料廉价易得,安全低毒,反应条件温和,后处理简单,适合大量制备;
[0059]
并且,本发明通过具体实例中的数据证实了本发明的异硫氰酸类化合物可作为良好的植物气孔关闭诱导物质,且具有良好的抑菌活性。
附图说明
[0060]
图1是本发明实施例六的测定结果示意图;
[0061]
图2是本发明实施例七的测定结果示意图;
[0062]
图3是本发明实施例七的测定结果示意图;
[0063]
图4是本发明实施例八的测定结果示意图;
[0064]
图5是本发明实施例八的测定结果示意图;
[0065]
图6是本发明实施例九的测定结果示意图;
[0066]
图7是本发明实施例十的测定结果示意图;
[0067]
图8是本发明实施例十一的测定结果示意图;
[0068]
图9是本发明实施例十一的测定结果示意图;
[0069]
图10是本发明实施例十二的测定结果示意图;
[0070]
图11是本发明实施例十二的测定结果示意图;
[0071]
图12是本发明实施例十三的测定结果示意图;
[0072]
图13是本发明实施例三中ⅲ1-1化合物的数据分析图;
[0073]
图14是本发明实施例四中ⅲ2-1化合物的数据分析图。
具体实施方式
[0074]
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0075]
实施例一:
[0076]
异硫氰酸类化合物的制备,
ⅰ‑
1化合物合成:
[0077][0078]
在500ml两口瓶中加入磁子,将硫光气(thiophosgene)(2.06ml,3.11g,27.1mmol)加入200ml无水二氯甲烷,并置于0℃下,随后往其中加入环己基甲胺1(1.25ml,1.09g,9.6mmol)。
[0079]
最后,往上述体系中加入粉碎的naoh(1.31mg,32.7mmol),并在3h内升至室温。
[0080]
后处理:硅藻土抽滤获得液体,旋干、柱层析(石油醚:二氯甲烷=3:1)分离获得化合物
ⅰ‑
1(1.37g,92%)。参照实例一的合成方法,以下表1中反应物替代环己基甲胺1,合成下表1所示的ⅰ化合物。
[0081]
表1:部分ⅰ化合物的合成
[0082][0083][0084]
实施例二:
[0085]
异硫氰酸类化合物的制备,
ⅱ‑
1化合物合成:
[0086]
[0087]
在500ml两口瓶中加入磁子,室温下加入1-溴丙烷2(1.22g,10mmol)、kscn(9.7g,100mmol)和4-dmap(0.97g,8mmol),抽真空氮气保护,而后在氮气保护下加入100ml dmf,置于80℃的油浴中,反应12h。
[0088]
后处理:反应完毕后,加入水200ml,而后用乙酸乙酯萃取3次(每次用量300ml),收集有机相,随后用饱和氯化钠的水溶液洗涤有机相,直至多余的dmf洗涤干净。
[0089]
最后,有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,旋干,柱层析,柱层析中石油醚:乙酸乙酯=10:1,柱层析后获得化合物
ⅱ‑
1(0.5g,50%)。
[0090]
参照实例二的合成方法,其他反应物替代1-溴丙烷2,合成下表2所示的ⅱ化合物。
[0091]
表2:部分ⅱ化合物的合成
[0092][0093]
实施例三:
[0094]
异硫氰酸类化合物的制备,ⅲ1-1化合物合成:
[0095][0096]
在500ml两口瓶中加入磁子,室温下加入1,3,5-三(溴甲基)苯3(10g,28mmol)、kscn(27g,280mmol)和nai(3.36g,22.4mmol),抽真空氮气保护,而后在氮气保护下加入200ml dmf,置于80℃的油浴中,反应12h。
[0097]
后处理:反应完毕后,加入水200ml,而后用乙酸乙酯萃取3次,(每次用量300ml),收集有机相,随后用饱和氯化钠的水溶液洗涤有机相,直至多余的dmf洗涤干净。
[0098]
最后,有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,旋干,柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1),
柱层析后获得ⅲ1-1化合物(2.24g,30%)。
[0099]
白色固体;1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.26(s,3h),4.79(s,6h)。
[0100]
参照实例三的合成方法,其他反应物替代3,合成下表3所示的ⅲ1化合物。
[0101]
表3:部分ⅲ1化合物的合成
[0102][0103]
实施例四:
[0104]
异硫氰酸类化合物的制备,ⅲ2-1化合物合成:
[0105][0106]
在500ml两口瓶中加入磁子,室温下加入硫羰基二咪唑5(178g,1mol)抽真空氮气保护,而后在氮气保护下加入dmf(200ml),置于50℃的油浴中。
[0107]
随后在滴液漏斗中加入50ml dmf和1,3-苯二甲胺4(27.2g,0.2mol),并在氮气保护下往体系中滴加1,3-苯二甲胺1的dmf溶液,滴加完毕后,于50℃下反应12h。
[0108]
后处理:反应完毕后,加入水200ml,而后用乙酸乙酯萃取3次,(每次用量300ml),收集有机相,再用1m的盐酸水溶液洗涤有机相,随后用饱和氯化钠的水溶液洗涤有机相,直至多余的dmf洗涤干净。
[0109]
最后,有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,旋干,柱层析(石油醚:乙酸乙酯=25:1),柱层析后获得ⅲ2-1化合物(34.4g,78%)。
[0110]
黄色液体;1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.46-7.40(m,1h),7.31(d,j=7.4hz,2h),7.26(d,j=2.1hz,1h),4.75(s,4h)。
[0111]
参照实例四的合成方法,其他反应物替代4,合成下表4所示的iii2化合物。
[0112]
表4:部分iii2类化合物的合成
ph表示苯基。
[0122]
表5
[0123][0124]
表6
[0125][0126]
表7
[0127][0128][0129]
表8
[0130][0131]
表9
[0132][0133]
表10
[0134][0135][0136]
表11
[0137][0138]
实施例六:测定目标化合物ⅲ1-1诱导植物气孔关闭的活性。
[0139]
本测试例中使用的植物为烟草(nicotiana tabacum l)。
[0140]
测试方法为:
[0141]
(1)打取4mm烟草叶盘,置于于基础缓冲液中,于150μmol-1
·
m-2
·
s-1
光照下孵育2h;
[0142]
(2)使用浓度100μm的化合物ⅲ1-1测试溶液于(1)条件下继续孵育2h,对照为dmso;
[0143]
(3)显微镜观察气孔开闭情况并拍照;
[0144]
(4)测量气孔开度并计算平均值和标准偏差。
[0145]
图1表示前述制备例得到的化合物ⅲ1-1诱导植物气孔关闭的活性结果。
[0146]
从图1中诱导气孔关闭活性测试结果中可以看出,本发明中化合物ⅲ1-1在诱导气孔关闭上表现出了良好的活性。
[0147]
实施例七:
[0148]
用于表示目标化合物ⅲ1-1诱导植物气孔关闭的机理,具体测试方法如下:
[0149]
(1)取烟草叶片并将其打碎,置于基础缓冲液中,于150μmol-1
·
m-2
·
s-1
光照条件下孵育2h;
[0150]
(2)浓度为50μm的2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate(h2dcf-da)作为ros的荧光探针,浓度为10μm的4,5-diaminofluorescein diacetate(daf-2da)作为no的荧光探针;
[0151]
(3)使用50μm浓度化合物ⅲ1-1孵育40min,对照为dmso;
[0152]
(4)使用共聚焦显微镜(nikon eclipse ti2)观察荧光变化(激发波长480/30nm;吸收波长510nm;二向色镜波长为505nm),使用imajej软件测量荧光强度。
[0153]
如图2和图3所示,化合物ⅲ1-1处理显著增加了植物保卫细胞ros和no的含量,表明保卫细胞ros和no参与介导化合物ⅲ1-1诱导气孔关闭的过程。
[0154]
实施例八:测定化合物ⅲ1-1的抑菌活性
[0155]
具体测试方法如下:
[0156]
(1)葡萄叶片打取15mm叶盘,置于基础缓冲液中,于130μmol-1
·
m-2
·
s-1
光照条件下漂浮2h;
[0157]
(2)使用100μm浓度化合物ⅲ1-1在步骤(1)中条件下漂浮2h;
[0158]
(3)加入等体积霜霉菌孢子囊悬浮液(2
×
105/ml),继续漂浮6h;
[0159]
(4)于培养皿中叶盘背面朝上并转移至培养箱,培养箱参数为19℃、80%湿度和3500lx光照的环境(light:dark=12:12)。
[0160]
经测试,化合物ⅲ1-1对葡萄霜霉病的抑制作用如图4所示,从活性测试结果可以看出,本发明中的化合物ⅲ1-1在100μm的浓度下对葡萄霜霉病表现出抑制活性。
[0161]
采用同样测试方法,化合物ⅲ1-1对黄瓜霜霉病的抑制作用如图5所示,从活性测试结果可以看出,本发明中的化合物ⅲ1-1在100μm的浓度下对黄瓜霜霉病表现出抑制活性。
[0162]
实施例九:化合物ⅲ1-1对小麦叶锈病的抑制作用,具体测试方法如下:
[0163]
(1)使用100μm浓度化合物ⅲ1-1对一叶一心期小麦进行喷药处理;
[0164]
(2)2h后接种小麦叶锈菌,20℃、80%湿度条件下黑暗培养24h;
[0165]
(3)23℃、80%湿度和5000lx光照的环境(light:dark=12:12)下培养,第14d统计抑菌效果。
[0166]
化合物ⅲ1-1对小麦叶锈病的抑制作用如图6所示,从活性测试结果可以看出,本发明中的化合物ⅲ1-1在100μm的浓度下对小麦叶锈病表现出抑制活性。
[0167]
实施例十:测定目标化合物ⅲ2-1诱导植物气孔关闭的活性
[0168]
具体测试步骤如实施例六,化合物ⅲ2-1诱导植物气孔关闭的活性结果如图7所示,从诱导气孔关闭活性测试结果中可以看出,本发明中化合物ⅲ2-1在诱导气孔关闭上表现出了良好的活性。
[0169]
实施例十一:测定化合物ⅲ2-1诱导植物气孔关闭过程的ros和no含量
[0170]
具体测试步骤如实施例七。如图8和图9所示,化合物ⅲ2-1处理显著增加了植物保卫细胞ros和no的含量,表明保卫细胞ros和no参与介导化合物ⅲ2-1诱导气孔关闭的过程。
[0171]
实施例十二:测定化合物ⅲ2-1的抑菌活性
[0172]
具体测试步骤如实施例八,化合物ⅲ2-1对葡萄霜霉病、黄瓜霜霉病的抑制作用如图10、11所示,从活性测试结果可以看出,本发明中的化合物ⅲ2-1在100μm的浓度下对葡萄霜霉病、黄瓜霜霉病表现出抑制活性。
[0173]
实施例十三:化合物ⅲ2-1对小麦叶锈病的抑制作用
[0174]
具体测试步骤如实施例九,化合物ⅲ2-1对小麦叶锈病的抑制作用如图12所示,从活性测试结果可以看出,本发明中的化合物ⅲ2-1在100μm的浓度下对小麦叶锈病表现出抑制活性。
[0175]
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
技术特征:
1.一种异硫氰酸类化合物,其特征在于,其分子式如下所示:其中,r独立地选自取代或未取代的c2~c6的链烷基、取代或未取代的c3~c6的环烷基、取代或未取代的c3~c6的杂环烷基或取代或未取代的c6~c18的芳基;n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基。2.根据权利要求1所述一种异硫氰酸类化合物,其特征在于,其具体分子式如下所示:其中,环m独立地选自取代或未取代的c3~c6的环烷基、取代或未取代的c3~c6的杂环烷基;n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基。3.根据权利要求1所述一种异硫氰酸类化合物,其特征在于,其具体分子式如下所示:其中,r
x
表示直链或支链烷基,r
x
独立选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基,n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基。4.根据权利要求1所述一种异硫氰酸类化合物,其特征在于,其具体分子式如下所示:其中,r
m
表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、苄基、(1-苯基)乙基、1-萘基、2-萘基、硝基、三氟甲基、羟基、酯基、硅基或卤素,芳烃基也可以是杂芳基,n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基。5.权利要求1所述异硫氰酸类化合物的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:将化合物a与化合物b反应,得到异硫氰酸类化合物;所述化合物a选自环烷烃烷基胺、溴代烷烃或芳基烷基溴代物,所述化合物b依次选取硫代羰基氯、kscn或硫代咪唑与之反应。6.根据权利要求5所述异硫氰酸类化合物的制备方法,其特征在于:所述环烷烃烷基胺的通式为:其中环m独立地选自取代或未取代的c3~c6的环烷基、取代或未取代的c3~c6的杂环烷基;n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基;所述溴代烷烃的通式为:
其中,r
x
表示直链或支链烷基,r
x
独立选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基,n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基;所述芳基烷基溴代物的通式为:其中,r
m
表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、苄基、(1-苯基)乙基、1-萘基、2-萘基、硝基、三氟甲基、羟基、酯基、硅基或卤素,芳烃基也可以是杂芳基,n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基。7.根据权利要求5所述异硫氰酸类化合物的制备方法,其特征在于:以化合物环烷烃烷基胺为原料,与硫代羰基氯反应得到化合物ⅰ,其化学反应式如下:对上述反应流程中的合成方法可以具体说明如下:将化合物环烷烃烷基胺,化合物硫代羰基氯,n,n-二异丙基乙胺加到反应瓶中,置换氮气保护三次,再注入溶剂,经过反应即可得到化合物i;其中环烷烃烷基胺:硫代羰基氯:n,n-二异丙基乙胺的摩尔比为1:1:1~1:5:5,反应温度:r.t~120℃,反应时间:1~24h;其中,环m独立地选自取代或未取代的c3~c6的环烷基、取代或未取代的c3~c6的杂环烷基;n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基;所述反应流程中使用的溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二氯甲烷、1,4-二氧六环、n,n
–
二甲基甲酰胺、n,n
–
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或n-甲基吡咯烷酮。8.一种权利要求5所述异硫氰酸类化合物的制备方法,其特征在于:以化合物溴代烷烃为原料,与化合物kscn和4-二甲氨基吡啶(dmap)反应得到化合物ⅱ,其化学反应式如下:对上述反应流程中的合成方法可以具体说明如下:将化合物直链或支链烷基溴化物,化合物kscn,4-二甲氨基吡啶(dmap)加到反应瓶中,置换氮气保护三次,再注入溶剂,经过反应即可得到化合物ii;其中烷基溴化物:kscn:dmap的摩尔比为1:1:1~1:5:5,反应温度:r.t~120℃,反应时间:1~24h;其中,r
x
表示直链或支链烷基,r
x
独立选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基,n代表ncs基团的个数,n为1~6的整数;l独立地选自h或c1~c6亚烷基;所述反应流程中使用的溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二氯甲烷、1,4-二氧六环、n,n
–
二甲基甲酰胺、n,n
–
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或n-甲基吡咯烷酮。
9.根据权利要求5所述异硫氰酸类化合物的制备方法,其特征在于:以化合物芳基烷基溴代物为原料,与化合物kscn在nai的作用下反应得到化合物ⅲ1,其化学反应式如下:对上述反应流程中的合成方法可以具体说明如下:将化合物芳基烷基溴代物,化合物kscn,nai加到反应瓶中,置换氮气保护三次,再注入溶剂,经过反应即可得到化合物ⅲ1;其中芳基烷基溴代物与kscn的摩尔比为1:1~1:5,反应温度:r.t~120℃,反应时间:1~24h;其中,r1、r2、r3、r4表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、苄基、(1-苯基)乙基、1-萘基、2-萘基、硝基、三氟甲基、羟基、酯基、硅基或卤素;所述反应流程中使用的溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二氯甲烷、1,4-二氧六环、n,n
–
二甲基甲酰胺、n,n
–
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或n-甲基吡咯烷酮;以化合物芳基烷基胺为起始原料,与化合物硫代咪唑反应得到化合物ⅲ2,其化学反应式如下:对上述反应流程中的合成方法可以具体说明如下:将化合物芳基烷基胺,化合物硫代咪唑加到反应瓶中,置换氮气保护三次,再注入溶剂,经过反应即可得到化合物ⅲ2;其中芳基烷基胺与硫代咪唑的摩尔比为1:1~1:20,反应温度:r.t~120℃,反应时间:1~24h;其中,r1、r2、r3、r4表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、苄基、(1-苯基)乙基、1-萘基、2-萘基、硝基、三氟甲基、羟基、酯基、硅基或卤素;所述反应流程中使用的溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二氯甲烷、1,4-二氧六环、n,n
–
二甲基甲酰胺、n,n
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二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或n-甲基吡咯烷酮。10.一种权利要求1所述的异硫氰酸类化合物作为植物调节剂的应用,其特征在于:所述异硫氰酸类化合物、其盐和其加合物至少一种可诱导植物气孔关闭。11.一种权利要求10所述的植物调节剂防治植物病害的应用,其特征在于:所述植物调节剂具有防治植物病害的作用。12.权利要求11所述植物病害,其特征在于:所述植物病害是指以植物气孔为入侵通道
的病原菌引起的植物病害。
技术总结
本发明涉及植物气孔调节抑菌技术领域,具体的,涉及一种异硫氰酸类化合物、制备方法及其防治植物病害的应用,其分子式如下所示:其中,R独立地选自取代或未取代的C2~C6的链烷基、取代或未取代的C3~C6的环烷基、取代或未取代的C3~C6的杂环烷基或取代或未取代的C6~C18的芳基;n代表NCS基团的个数,n为1~6的整数;L独立地选自H或C1~C6亚烷基本发明通过具体实例中的数据证实了本发明的异硫氰酸类化合物可作为良好的植物气孔关闭诱导物质,且具有良好的抑菌活性。且具有良好的抑菌活性。且具有良好的抑菌活性。
技术研发人员:叶文秀 国林领 焦佼
受保护的技术使用者:北京大学现代农业研究院
技术研发日:2023.03.02
技术公布日:2023/8/14
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