Citation: Xiao Tingting, Cheng Wei, Qian Weifeng, Zhang Tingting, Lu Tong, Gao Yang, Tang Xiaorong. Synthesis of Chalcone Derivatives and Studies on Their Inhibitory Activity and Molecular Docking[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2020, 40(6): 1704-1715. doi: 10.6023/cjoc201911034
查尔酮衍生物的合成及其抑菌活性和分子对接研究
English
Synthesis of Chalcone Derivatives and Studies on Their Inhibitory Activity and Molecular Docking
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杀菌剂在控制植物病原体的生长和繁殖中发挥着重要的作用.琥珀酸脱氢酶(SDH)抑制剂是一类重要的杀菌剂, 现已广泛地用于控制包括水稻纹枯、油菜菌核和番茄灰霉在内的植物病原真菌[1~3].琥珀酸脱氢酶抑制剂通过破坏线粒体的三羧酸循环和呼吸链而起作用[4].而且, 独特的作用方式使得它们与其它市售杀菌剂没有交互抗性[4].因此, 琥珀酸脱氢酶抑制剂在全世界都得到了广泛的研究[5~8].自1966年第一个琥珀酸脱氢酶抑制剂萎锈灵使用以来, 已成功地开发和使用了18个琥珀酸脱氢酶抑制剂.与此同时, 琥珀酸脱氢酶抑制剂的研究和创新一直是杀菌剂领域的热点和前沿, 不断有新的品种被报道[9~12].这些琥珀酸脱氢酶抑制剂在分子结构上具有以下共同特征:酰胺骨架、杂环或氟原子(图 1).
图 1
查尔酮是一类存在于食用及药用植物中的结构多样的天然产物, 它们可以通过化学合成的方法得到.它们由于简单而特殊的结构, 在化学合成中广泛地用作合成子.与此同时, 查尔酮衍生物由于具有包括抑菌(图 2)[13~19]、抗病毒[20]、治疗疟疾[21,22]、抗利什曼原虫[23]、抗氧化[24,25]、治疗糖尿病[25,26]、抗癌[27,28]、消炎[29]和抗结核[30]等在内的多种生物活性, 得到了人们的广泛关注.到目前为止, 查尔酮的结构修饰及其生物活性的研究工作仍在不断的进行之中.
图 2
在本研究中, 将杂环及酰胺骨架引入到查尔酮分子结构中, 设计并合成了29个查尔酮衍生物, 其目的是发现结构简单、性能优异的新型琥珀酸脱氢酶抑制剂(图 3).与此同时, 对合成化合物的抑菌活性进行了实验室测定, 并对其进行了分子对接研究, 以确定其抑菌活性的关键结构所在.
图 3
1. 结果与讨论
1.1 化学合成
设计的目标化合物的合成及其化学结构如Scheme 1所示.中间体1、2和3的合成采用文献报道的方法进行, 且表征数据与文献一致[31~35].中间体1、2和3的合成是通过相应酰氯的氨解反应完成的.化合物4a~4m的合成也是通过相应酰氯的氨解反应完成的.化合物5a~5g的合成方法如下:在进行克莱森-施密特缩合反应的同时, 溶剂中的乙醇选择性地和丙烯酰胺基中的共轭C=C、C=O双键发生迈克尔加成反应, 这是因为丙烯酰胺基中共轭的C=C、C=O双键的空间位阻比另一个连接在苯环上的共轭的C=C、C=O双键的要小.化合物6a~6i也是通过两个同时进行的反应(克莱森-施密特缩合反应和乙酰氧基的水解反应)合成.用IR、1H NMR、13C NMR和HRMS对所合成的化合物的结构进行了表征.结果表明, 它们的波谱数据与所假定的结构相符合.
图式 1
1.2 抑菌活性
采用高效杀菌剂氟吡菌酰胺为阳性对照, 以水稻纹枯病原真菌(R. solani)、小麦赤霉病原真菌(F. graminearum)、玉米小斑病原真菌(H. maydis)、油菜菌核病原真菌(S. sclerotiorum)和番茄灰霉病原真菌(B. cinerea)为靶标, 对所有合成化合物的抑菌活性进行了生物活性测试, 结果如表 1所示.从表中可知, 大多数化合物都有显著的抑菌活性.其中, 化合物4a、4b、4d~4f、4m、5a~5d、5f、5g、6c和6i具有优异的抑菌活性.特别是化合物4a、4b、4m、5g和6i在20 mg/L时对油菜菌核病原真菌的抑菌率达到了100%.
表 1
Compd. Inhibition ratea/% R. solani F. graminearum H. maydis S. sclerotiorum B. cinerea 4a 56.78 47.12 86.81 100.00 40.56 4b 70.04 61.46 88.56 100.00 56.60 4c 55.96 49.27 56.90 65.81 38.35 4d 69.40 58.93 78.06 92.14 43.52 4e 70.62 53.94 83.57 97.38 44.61 4f 62.76 56.78 82.34 96.53 42.89 4g 68.21 56.32 70.05 74.89 45.68 4h 42.09 36.67 45.28 51.39 29.57 4i 66.73 56.89 69.03 73.81 33.13 4j 57.78 51.26 58.60 71.85 42.21 4k 58.31 45.61 61.06 78.08 32.14 4l 41.23 38.05 52.71 55.05 28.33 4m 77.76 68.30 96.09 100.00 58.42 5a 69.16 60.86 78.96 90.36 43.17 5b 68.75 61.95 75.67 96.75 41.29 5c 67.63 59.38 83.25 97.21 40.63 5d 65.42 52.03 73.20 96.26 38.74 5e 55.74 43.15 58.02 69.60 41.28 5f 70.46 60.20 76.28 92.07 40.61 5g 69.38 60.47 87.21 100.00 52.06 6a 52.19 36.81 58.49 65.85 26.72 6b 48.86 38.74 52.13 56.02 25.47 6c 61.76 48.95 73.32 90.19 38.45 6d 42.01 34.58 55.26 60.17 26.79 6e 46.52 41.30 51.86 57.41 25.23 6f 53.69 47.33 59.02 63.29 28.36 6g 64.17 59.80 68.93 72.46 45.61 6h 45.14 38.52 56.71 62.83 30.02 6i 78.45 66.90 95.34 100.00 56.25 Fluopyram 71.37 62.90 100.00 100.00 100.00 a Average of three replicates. 如表 1所示, 合成的所有化合物对上述5种真菌的抑菌活性大小顺序为:油菜菌核病原真菌>玉米小斑病原真菌>水稻纹枯病原真菌>小麦赤霉病原真菌>番茄灰霉病原真菌.如果将化合物4l、6b、6f的抑菌活性分别与化合物4m、6c、6g的抑菌活性进行比较, 可发现当噻吩环5位上的氢原子被溴原子取代后, 相应化合物的抑菌活性有所增强, 其原因还有待于进一步研究.为了进一步研究目标化合物的抑菌活性, 测定了对油菜菌核病原真菌具有优异抑制效果的化合物的半数有效浓度(EC50)值, 结果如表 2所示.化合物4a、4b、4d~4f、4m、5a~5d、5f、5g、6c和6i的EC50值在0.054~1.420 mg/L.其中, 化合物4m和6i的EC50值分别达到了0.057和0.054 mg/L, 而氟吡啶的EC50值为0.244 mg/L, 这表示化合物4m和6i比氟吡菌酰胺具有更好的抑菌活性.同样, 化合物4a、4b和5g的EC50值分别为0.305、0.282和0.294 mg/L, 表明它们的抑菌活性接近氟吡菌酰胺.此外, 如果将4a、4b、5c对油菜菌核的抑制活性分别同化合物4e、4f、5f的抑制活性进行比较, 可发现相应的酰胺基在苯环间位的活性要高于对位, 但5a同5d的对比结果正好相反, 其原因值得进一步研究.同样, 如果将化合物4a, 4b的抑制活性分别同化合物5a, 5b的抑制活性进行比较, 可知苯环间位为丙烯酰胺基的活性高于3-乙氧基丙酰胺基的活性.
表 2
表 2 对油菜菌核病原真菌有优异抑制效果的化合物的EC50值Table 2. EC50 values of the compounds with excellent effects against S. sclerotiorumCompd. EC50 (95% CL/ (mg·L-1) 4a 0.305 (0.214~0.393) 4b 0.282 (0.197~0.363) 4d 1.063 (0.757~1.367) 4e 0.619 (0.425~0.807) 4f 0.808 (0.586~1.027) 4m 0.057 (0.043~0.070) 5a 1.385 (1.042~1.742) Fluopyram 0.244 (0.199~0.294) 5b 0.725 (0.512~0.933) 5c 0.671 (0.468~0.868) 5d 0.890 (0.651~1.129) 5f 1.166 (0.844~1.491) 5g 0.294 (0.207~0.379) 6c 1.420 (1.064~1.792) 6i 0.054 (0.041~0.067) 尽管通过上述研究未能找到确定的结构与活性之间的相互关系, 但得到的一些有意义的结果可用于设计和合成更多的类似物, 以便进一步研究其定量的结构与活性之间的相互关系, 从而发现更多的活性化合物或先导化合物.例如, 化合物4m和6i可以作为先导化合物进行进一步的研究, 因为它们具有优异的抑菌活性和简单的结构.
1.3 酶的抑制活性
为了确定琥珀酸脱氢酶是否是上述合成化合物的靶标酶, 测定了它们对琥珀酸脱氢酶的抑制活性.以氟吡菌酰胺为比较标准, 测定了化合物4m和6i对油菜菌核病原真菌线粒体中的琥珀酸脱氢酶的抑制活性, 结果如表 3所示.化合物4m和6i的半抑制浓度(IC50)分别为0.202、0.199 mg/L, 表明它们比氟吡菌酰胺(IC50=0.356 mg/L)具有更好的抑制活性.与此同时, 这些研究结果显示, 琥珀酸脱氢酶可能是这些化合物的一个作用靶标.
表 3
Compd. IC50 (95% CL)/(mg·L-1) 4m 0.202 (0.151~0.251) 6i 0.199 (0.151~0.247) Fluopyram 0.356 (0.255~0.454) 1.4 同源建模和分子对接分析
为了研究琥珀酸脱氢酶是否是目标化合物潜在的靶标酶, 对化合物4m和6i的理论结合模式进行了计算机模拟.化合物4m与琥珀酸脱氢酶的结合模式如图 5所示.化合物4m结合在由SDH的B、C和D链所组成的活性口袋中. 4m位于一个由氨基酸残基B/Pro-226、B/Trp-230、B/Ile-275、C/Leu-72、C/Trp-81、C/Ile-82所组成的疏水性腔袋中, 形成强烈的疏水性相互作用.详细分析可知, 4m的噻吩环可以与氨基酸残基C/Arg-88形成阳离子-π相互作用.更为重要的是, 化合物4m与B/Trp-230残基之间形成了一个氢键, 其键长为0.26 nm, 这是化合物4m与SDH之间主要的相互作用.所有这些相互作用使得4m与SDH形成了稳定的复合物.此外, 估算的结合能是-31.0 kJ/mol.
图 5
化合物6i与琥珀酸脱氢酶的结合模式如图 6所示.化合物6i结合在由SDH的B、C和D链所组成的活性口袋中. 6i位于一个由氨基酸残基B/Pro-226、B/Trp- 230、B/Ile-275、C/Leu-72、C/Trp-81、C/Ile-82所组成的疏水性腔袋中, 形成强烈的疏水性相互作用.详细分析可知, 6i的吡啶环可以与氨基酸残基C/Trp-81形成CH-π相互作用.更为重要的是, 在化合物6i与B/Trp- 230残基之间形成了一个氢键, 其键长为0.33 nm, 这是化合物6i与SDH之间主要的相互作用.所有这些相互作用使得6i与SDH形成了稳定的复合物.此外, 估算的结合能是-31.4 kJ/mol.
图 6
上述分子对接结果显示, 化合物4m和6i可能是SDH的潜在的抑制剂.与此同时, 化合物4m和6i与SDH之间的结合能表明, 它们对SDH具有较强的亲和力, 这与抑菌活性测定的实验结果相一致.这些结果为化合物4m和6i与SDH之间的相互作用给予了合理的解释, 并为SDH抑制剂的研究和开发提供了一些有价值的信息.
2. 结论
设计合成了29个查尔酮衍生物, 并测定了它们对5种植物病原真菌的抑制活性.发现了5个结构简单且对油菜菌核具有优异抑制活性的化合物(4a、4b、4m、5g和6i).特别是, 化合物4m和6i对油菜菌核的抑制活性甚至超过了氟吡菌酰胺.因此, 化合物4m和6i可以作为先导化合物进一步设计和合成更多的类似物, 从而发现更多的活性化合物.分子对接研究结果将有助于进一步探索上述化合物可能的杀菌机理.
3. 实验部分
3.1 仪器与试剂
除另有说明外, 所有化学药品及溶剂均购自试剂公司.水稻纹枯病原真菌、小麦赤霉病原真菌、玉米小斑病原真菌、油菜菌核病原真菌和番茄灰霉病原真菌均购自中国农业科学院, 在4 ℃保存备用.红外光谱用Nicolet 380红外光谱仪进行测定. 1H NMR和13C NMR用AVANCE NEO 400核磁共振仪测定, 氘代二甲亚砜(DMSO-d6)为溶剂.高分辨质谱用LTQ Orbitrap Elite质谱仪测定.熔点用X-4B显微熔点仪测定, 温度未经校正.
3.2 目标化合物的合成
3.2.1 目标化合物4a~4m的合成
将醛(0.01 mol)、氨基苯乙酮(0.01 mol)和无水乙醇(20 mL)的混合物在冰浴中搅拌, 再加入10% NaOH溶液(5 mL), 温度控制在0~5 ℃, 反应3~5 h, 并用薄层色谱法(TLC)监测反应进程.反应结束后, 向反应混合物中加入蒸馏水, 并用10%的HCl溶液将混合物的pH值调至7左右, 有沉淀析出, 过滤并用蒸馏水洗涤得到粗产物, 再用无水乙醇重结晶得到中间体1.
将中间体1 (0.005 mol)、二氯甲烷(10 mL)和三乙胺(3 mL)的混合物在冰浴中搅拌, 再将相应的酰氯(0.015 mol)和二氯甲烷(5 mL)的溶液缓慢地加入到上述混合物中, 温度控制在0~5 ℃, 反应2~4 h, 并用TLC监测反应进程.反应结束后, 依次用10%的盐酸溶液、10%的NaOH溶液和蒸馏水洗涤反应混合物至中性.旋转蒸发除去溶剂得到粗产物, 再用无水乙醇重结晶得到目标化合物4a~4m.
(E)-N-(3-(3-(呋喃-2-基)丙烯酰基)苯基)丙烯酰胺(4a):黄色粉末, 收率75%. m.p. 166~167 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.42 (s, 1H), 8.34 (s, 1H), 8.00 (dd, J=8.0, 1.2 Hz 1H), 7.95 (d, J=1.2 Hz, 1H), 7.79 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.61 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.54 (t, J=8.0 Hz, 1H), 7.48 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.13 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.72 (dd, J=3.2, 1.6 Hz, 1H), 6.46 (dd, J=17.2, 10.0 Hz, 1H), 6.31 (dd, J=17.2, 2.0 Hz, 1H), 5.82 (dd, J=10.0, 2.0 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 188.8,163.9,151.5,146.8,140.0,138.5,132.1,131.1,129.9,127.9,124.1,123.9,119.2,118.9,118.0,113.7; IR (KBr) νmax: 3440, 3333, 1694, 1659, 1582, 1556, 1484, 1385,964,762,677 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C16H14NO3 [M+H]+ 268.0968, found 268.0966.
(E)-N-(3-(3-(噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)丙烯酰胺(4b):淡黄色粉末, 收率71%. m.p. 155~157 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.41 (s, 1H), 8.29 (t, J=2.0 Hz, 1H), 8.03 (dd, J=8.0, 1.2 Hz, 1H), 7.95 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.82 (t, J=9.6 Hz, 2H), 7.71 (d, J=3.6 Hz, 1H), 7.54 (t, J=8.0 Hz, 1H), 7.49 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.22 (dd, J=4.8, 3.6 Hz, 1H), 6.47 (dd, J=17.2, 10.0 Hz, 1H), 6.31 (dd, J=16.8, 2.0 Hz, 1H), 5.81 (dd, J=10.0, 2.0 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 188.9,163.9,140.1,140.0,138.5,137.5,133.6,132.2,131.0,130.0,129.2,127.8,124.2,124.0,120.7,119.2; IR (KBr) νmax: 3434, 1682, 1659, 1608, 1587, 1535, 1478, 1409, 1384,985,798,699 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C16H14NO2S [M+H]+ 284.0740, found 284.0733.
(E)-2-((3-(3-(呋喃-2-基)丙烯酰基)苯基)氨基)-2-氧代乙酸乙酯(4c):浅棕色粉末, 收率75%. m.p. 121~123 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.35 (s, 1H), 8.26 (s, 1H), 7.95 (d, J=1.2 Hz, 1H), 7.87 (dd, J=8.0, 1.2 Hz, 1H), 7.80 (d, J=8.0 Hz, 1H), 7.60 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.53 (t, J=8.0 Hz, 1H), 7.47 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.13 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.72 (dd, J=3.2, 1.6 Hz, 1H), 4.69 (s, 2H), 2.15 (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 188.7,170.6,166.4,151.5,146.8,139.4,138.5,131.1,129.9,124.1,124.0,119.2,118.8,118.0,113.7, 63.0, 21.0; IR (KBr) νmax: 3448, 1738, 1709, 1654, 1600, 1556, 1483, 1384,972,761,728 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C17H16- NO5 [M+H]+ 314.1023, found 314.1022.
(E)-2-氧-2-((3-(3-(噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)氨基)乙酸乙酯(4d):淡黄色粉末, 收率73%. m.p. 104~105 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.34 (s, 1H), 8.22 (t, J=2.0 Hz, 1H), 7.95 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.90 (dd, J=8.0, 1.2 Hz, 1H), 7.84 (d, J=8.0 Hz, 1H), 7.82 (d, J=4.8 Hz, 1H), 7.71 (d, J=3.6 Hz, 1H), 7.54 (t, J=7.6 Hz, 1H), 7.48 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.22 (dd, J=4.8, 3.6 Hz, 1H), 4.69 (s, 2H), 2.15 (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 188.8,170.6,166.4,140.1,139.4,138.5,137.5,133.7,131.0,129.9,129.3,124.2,124.2,120.6,119.2, 63.0, 21.0; IR (KBr) νmax: 3440, 2923, 2853, 1746, 1705, 1658, 1611, 1589, 1478, 1384,945,804,675 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C17H16NO4S [M+H]+ 330.0795, found 330.0790.
(E)-N-(4-(3-(呋喃-2-基)丙烯酰基)苯基)丙烯酰胺(4e):深黄色粉末, 收率80%. m.p. 156~158 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.52 (s, 1H), 8.09 (d, J=11.6 Hz, 2H), 7.91 (s, 1H), 7.85 (d, J=11.6 Hz, 2H), 7.56 (s, 2H), 7.10 (d, J=4.4 Hz, 1H), 6.69 (dd, J=4.4, 2.4 Hz, 1H), 6.48 (dd, J=22.4, 13.2 Hz, 1H), 6.32 (dd, J=22.8, 2.8 Hz, 1H), 5.82 (dd, J=13.2, 2.4 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.4,164.0,151.6,146.3,143.7,132.8,131.9,130.3,130.0,128.2,119.2,119.0,117.1,113.4; IR (KBr) νmax: 3438, 3274, 1667, 1599, 1530, 1474, 1408, 1385,976,816 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C16H14NO3 [M+H]+ 268.0968, found 268.0965.
(E)-N-(4-(3-(噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)丙烯酰胺(4f):黄色粉末, 收率83%. m.p. 144~145 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.54 (s, 1H), 8.13 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.91 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.86 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.80 (d, J=4.8 Hz, 1H), 7.70 (d, J=3.2 Hz, 1H), 7.59 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.21 (dd, J=5.2, 4.0 Hz, 1H), 6.49 (dd, J=16.8, 10.0 Hz, 1H), 6.33 (dd, J=16.8, 1.6 Hz, 1H), 5.84 (dd, J=10.0, 2.0 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.5,164.1,143.9,140.3,136.7,133.2,132.9,132.0,130.8,130.3,129.2,128.4,120.7,119.3; IR (KBr) νmax: 3434, 1649, 1595, 1526, 1470, 1406, 1384,993,818 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C16H14NO2S [M+H]+ 284.0740, found 284.0736.
N-(4-((2E, 4E)-5-(呋喃-2-基)戊-2, 4-二烯丙基)苯基)丙烯酰胺(4g):棕色粉末, 收率79%. m.p. 148~150 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.53 (s, 1H), 8.05 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.86 (s, 1H), 7.83 (d, J=8.0 Hz, 2H), 7.52~7.37 (m, 2H), 7.09 (d, J=15.6 Hz, 1H), 6.97 (dd, J=15.2, 10.4 Hz, 1H), 6.74 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.62 (dd, J=2.8, 1.6 Hz, 1H), 6.49 (dd, J=17.2, 10.0 Hz, 1H), 6.33 (dd, J=16.8, 1.2 Hz, 1H), 5.84 (dd, J=10.0, 1.2 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.8,164.1,152.5,145.3,143.8,143.7,133.1,132.0,130.0,128.7,128.4,125.6,119.3,113.3,113.2; IR (KBr) νmax: 3338, 1690, 1650, 1578, 1549, 1479, 1384,999,804 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C18H16NO3 [M+H]+ 294.1125, found 294.1123.
(E)-N-(4-(3-(吡啶-3-基)丙烯酰基)苯基)丙烯酰胺(4h):黄色晶体, 收率77%. m.p. 189~191 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.56 (s, 1H), 9.04 (d, J=2.0 Hz, 1H), 8.63 (dd, J=4.8, 1.6 Hz, 1H), 8.37 (dt, J=8.0, 2.0 Hz, 1H), 8.22 (d, J=8.8 Hz, 2H), 8.11 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.88 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.77 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.51 (dd, J=8.0, 4.8 Hz, 1H), 6.49 (dd, J=16.8, 10.0 Hz, 1H), 6.33 (dd, J=16.8, 2.0 Hz, 1H), 5.85 (dd, J=10.0, 2.0 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.7,164.1,151.4,150.8,144.1,140.5,135.5,132.7,132.0,131.1,130.6,128.5,124.4,124.3,119.2; IR (KBr) νmax: 3434, 3337, 1691, 1656, 1583, 1547, 1484, 1384,972,830 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C17H15N2O2 [M+H]+ 279.1128, found 279.1121.
(E)-2-氧-2-((4-(3-(噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)氨基)乙酸乙酯(4i):黄色晶体, 收率78%. m.p. 129~131 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.50 (s, 1H), 8.12 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.91 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.80 (d, J=5.2 Hz, 1H), 7.77 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.70 (d, J=3.2 Hz, 1H), 7.59 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.21 (dd, J=5.2, 3.6 Hz, 1H), 4.71 (s, 2H), 2.15 (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.5,170.5,166.6,143.3,140.3,136.7,133.1,133.0,130.7,130.3,129.2,120.7,119.2, 63.1, 20.9; IR (KBr) νmax: 3427, 3331, 2920, 2851, 1649, 1605, 1548, 1482, 1384,981 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C17H16NO4S [M+H]+ 330.0795, found 330.0788.
(E)-2-氧-2-((4-(3-(吡啶-3-基)丙烯酰基)苯基)氨基)乙酸乙酯(4j):黄色晶体, 收率70%. m.p. 215~217 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.52 (s, 1H), 9.04 (d, J=2.0 Hz, 1H), 8.63 (dd, J=4.8, 1.6 Hz, 1H), 8.37(dt, J=8.0, 1.6 Hz, 1H), 8.21 (d, J=8.8 Hz, 2H), 8.11 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.80~7.75 (m, 3H), 7.51 (dd, J=7.6, 4.4 Hz, 1H), 4.72 (s, 2H), 2.15 (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.8,170.6,166.7,151.4,150.8,143.5,140.5,135.5,132.8,131.1,130.6,124.4,124.2,119.1, 63.0, 20.9; IR (KBr) νmax: 3435, 3308, 2921, 2852, 1685, 1651, 1597, 1542, 1406, 1384,972,818 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C18H17N2O4 [M+H]+ 325.1183, found 325.1183.
(E)-N-(4-(3-(呋喃-2-基)丙烯酰基)苯基)烟酰胺(4k):黄色粉末, 收率71%. m.p. 182~184 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.78 (s, 1H), 9.15 (d, J=2.0 Hz, 1H), 8.80 (dd, J=4.8, 1.6 Hz, 1H), 8.34 (dt, J=8.0, 2.0 Hz, 1H), 8.14 (d, J=8.8 Hz, 2H), 8.00 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.93 (d, J=1.6 Hz, 1H), 7.62~7.59 (m, 3H), 7.12 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.71 (dd, J=3.6, 2.0 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.5,165.0,152.8,151.7,149.3,146.5,143.8,136.1,133.3,130.8,130.5,130.0,124.0,120.2,119.1,117.3,113.6; IR (KBr) νmax: 3427, 1658, 1592, 1523, 1473, 1384,977,831 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C19H15N2O3 [M+H]+ 319.1077, found 319.1075.
(E)-N-(4-(3-(噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)烟酰胺(4l):淡黄色粉末, 收率74%. m.p. 194~195 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.79 (s, 1H), 9.15 (d, J=2.0 Hz, 1H), 8.80 (dd, J=4.4, 1.2 Hz, 1H), 8.33(dt, J=8.0, 1.6 Hz, 1H), 8.17 (d, J=8.8 Hz, 2H), 8.00 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.93 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.80 (d, J=5.2 Hz, 1H), 7.71 (d, J=3.2 Hz, 1H), 7.63~7.59 (m, 2H), 7.21 (dd, J=4.8, 3.6 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.6,165.0,152.8,149.3,143.8,140.3,136.7,136.1,133.3,133.2,130.8,130.7,130.1,129.2,124.0,120.7,120.1; IR (KBr) νmax: 3337, 1671, 1644, 1595, 1524, 1408, 1384,973,824 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C19H15N2O2S [M+H]+ 335.0849, found 335.0847.
(E)-N-(4-(3-(5-溴噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)烟酰胺(4m):深黄色晶体, 收率65%. m.p. 228~230 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.79 (s, 1H), 9.14 (d, J=1.6 Hz, 1H), 8.80 (dd, J=4.8, 1.6 Hz, 1H), 8.33 (dt, J=7.6, 1.6 Hz, 1H), 8.17 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.99 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.84 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.62~7.58 (m, 2H), 7.54 (d, J=4.0 Hz, 1H), 7.35 (d, J=4.0 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.4,165.0,152.8,149.3,143.9,142.2,136.1,135.7,133.8,133.1,132.5,130.7,130.2,124.0,121.4,120.1,116.2; IR (KBr) νmax: 3321, 1677, 1640, 1597, 1561, 1527, 1479, 1419, 1384,967,834 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C19H14BrN2O2S [M+H]+ 412.9954, found 412.9959.
3.2.2 目标化合物5a~5g的合成
将氨基苯乙酮(0.01 mol)、二氯甲烷(10 mL)和三乙胺(3 mL)的混合物在冰浴中搅拌, 再将丙烯酰氯(0.015 mol)和二氯甲烷(5 mL)的混合溶液缓慢滴加到上述混合物中.温度控制在0~5 ℃, 反应2~4 h, 并用TLC监测反应进程.反应结束后, 依次用10%的盐酸溶液、10%的NaOH溶液和蒸馏水洗涤反应混合物至中性.旋转蒸发除去溶剂得到粗产物, 再用无水乙醇重结晶得到中间体2.
将中间体2 (0.005 mol)溶于无水乙醇(20 mL)中, 再加入10% NaOH溶液(5 mL), 在搅拌条件下将相应的醛(0.005 mol)和无水乙醇(10 mL)的混合溶液缓慢加入到上述溶液中, 温度控制在45~50 ℃, 反应3~5 h, 并用TLC监测反应进程.反应结束后, 向反应混合物中加入蒸馏水, 并用10%的HCl溶液将混合物的pH值调至7左右, 有沉淀析出, 过滤并用蒸馏水洗涤得到粗产物, 再用无水乙醇重结晶得到目标化合物5a~5g.
(E)-3-乙氧基-N-(3-(3-(呋喃-2-基)丙烯酰基)苯基)丙酰胺(5a):浅棕色粉末, 收率81%. m.p. 103~105 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.21 (s, 1H), 8.29 (s, 1H), 7.94 (d, J=1.2 Hz, 1H), 7.91 (dd, J=8.0, 1.2 Hz, 1H), 7.76 (d, J=8.0 Hz, 1H), 7.60 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.51 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.47 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.12 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.72 (dd, J=3.2, 1.6 Hz, 1H), 3.68 (t, J=6.0 Hz, 2H), 3.45 (q, J=7.2 Hz, 2H), 2.58 (t, J=6.0 Hz, 2H), 1.10 (t, J=6.8 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 188.8,170.2,151.5,146.8,140.2,138.5,131.0,129.8,123.8,123.5,118.9,118.8,117.9,113.7, 66.4, 65.9, 37.7, 15.5; IR (KBr) νmax: 3434, 3302, 2922, 2853, 1667, 1586, 1552, 1487, 1407, 1384,972,795,710 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C18H20NO4 [M+H]+ 314.1387, found 314.1385.
(E)-3-乙氧基-N-(3-(3-(噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)丙酰胺(5b):黄色粉末, 收率78%. m.p. 86~87 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.21 (s, 1H), 8.24 (s, 1H), 7.96~7.93 (m, 2H), 7.82~7.79 (m, 2H), 7.70 (d, J=3.2 Hz, 1H), 7.52 (d, J=8.0 Hz, 1H), 7.47 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.21 (t, J=4.4 Hz, 1H), 3.68 (t, J=6.0 Hz, 2H), 3.45 (q, J=6.8 Hz, 2H), 2.58 (t, J=6.0 Hz, 2H), 1.10 (t, J=6.8 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 188.9,170.1,140.2,140.1,138.5,137.4,133.6,130.9,129.8,129.3,123.9,123.7,120.7,118.8, 66.4, 65.9, 37.7, 15.5; IR (KBr) νmax: 3435, 3336, 2922, 1684, 1662, 1599, 1556, 1482, 1384,756,686 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C18H20NO3S [M+H]+ 330.1158, found 330.1154.
3-乙氧基-N-(3-((2E, 4E)-5-(呋喃-2-基)戊-2, 4-二烯丙基)苯基)丙酰胺(5c):棕色粉末, 收率74%. m.p. 80~81 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.19 (s, 1H), 8.22 (s, 1H), 7.87 (dd, J=8.0, 0.8 Hz, 1H), 7.82 (d, J=1.2 Hz, 1H), 7.71 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.56~7.47 (m, 2H), 7.32 (d, J=14.8 Hz, 1H), 7.11 (d, J=15.2 Hz, 1H), 6.98 (dd, J=15.6, 11.2 Hz, 1H), 6.76 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.62 (dd, J=3.2, 1.6 Hz, 1H), 3.67 (t, J=6.4 Hz, 2H), 3.44 (q, J=6.8 Hz, 2H), 2.57 (t, J=6.0 Hz, 2H), 1.10 (t, J=6.8 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 189.3,170.1,152.4,145.3,144.6,140.2,138.7,129.7,129.1,125.5,123.7,123.5,118.8,113.4,113.2, 66.4, 65.9, 37.7, 15.5; IR (KBr) νmax: 3433, 3243, 2926, 2865, 1688, 1660, 1610, 1588, 1535, 1481, 1413, 1384,804,706 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C20H22NO4 [M+H]+ 340.1543, found 340.1538.
(E)-3-乙氧基-N-(4-(3-(呋喃-2-基)丙烯酰基)苯基)丙酰胺(5d):深棕色粉末, 收率82%. m.p. 58~60 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.34 (s, 1H), 8.07 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.92 (d, J=1.6 Hz, 1H), 7.79 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.56 (s, 2H), 7.10 (d, J=2.8 Hz, 1H), 6.70 (dd, J=3.6, 2.0 Hz, 1H), 3.68 (t, J=6.0 Hz, 2H), 3.44 (q, J=7.2 Hz, 2H), 2.61 (t, J=6.4 Hz, 2H), 1.10 (t, J=7.2 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.5,170.4,151.7,146.4,144.0,132.6,130.3,130.1,119.2,119.0,117.0,113.5, 66.3, 65.9, 37.9, 15.5; IR (KBr) νmax: 3433, 3270, 2923, 1668, 1638, 1595, 1530, 1407, 1384,974,820 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C18H20NO4 [M+H]+ 314.1387, found 314.1382.
(E)-3-乙氧基-N-(4-(3-(噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)丙酰胺(5e):黄色粉末, 收率80%. m.p. 119~120 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.34 (s, 1H), 8.10 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.90 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.80~7.78 (m, 3H), 7.69 (d, J=3.6 Hz, 1H), 7.58 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.20 (dd, J=5.2, 3.6 Hz, 1H), 3.68 (t, J=6.4 Hz, 2H), 3.45 (q, J=7.2 Hz, 2H), 2.61 (t, J=6.4 Hz, 2H), 1.10 (t, J=6.8 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.4,170.5,144.1,140.3,136.6,133.0,132.6,130.6,130.2,129.1,120.7,118.9, 66.3, 65.9, 37.8, 15.5; IR (KBr) νmax: 3318, 2975, 2870, 1658, 1600, 1528, 1477, 1409, 1384,972,819 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C18H20NO3S [M+H]+ 330.1158, found 330.1158.
3-乙氧基-N-(4-((2E, 4E)-5-(呋喃-2-基)戊-2, 4-二烯丙基)苯基)丙酰胺(5f):棕色粉末, 收率81%. m.p. 115~116 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.33 (s, 1H), 8.02 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.81 (d, J=1.6 Hz, 1H), 7.78 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.50 (dd, J=14.8, 10.8 Hz, 1H), 7.42 (d, J=14.8 Hz, 1H), 7.08 (d, J=15.6 Hz, 1H), 6.97 (dd, J=15.2, 10.4 Hz, 1H), 6.73 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.62 (dd, J=3.2, 1.6 Hz, 1H), 3.68 (t, J=6.0 Hz, 2H), 3.44 (q, J=7.2 Hz, 2H), 2.61 (t, J=6.0 Hz, 2H), 1.10 (t, J=6.8 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.8,170.5,152.5,145.2,143.9,143.7,132.8,130.0,128.6,125.6,125.5,118.9,113.2,113.1, 66.3, 65.9, 37.8, 15.5; IR (KBr) νmax: 3434, 3321, 2925, 1658, 1596, 1529, 1474, 1407, 1384,998,823 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C20H22NO4 [M+ H]+ 340.1543, found 340.1539.
(E)-3-乙氧基-N-(4-(3-(吡啶-3-基)丙烯酰基)苯基)丙酰胺(5g):浅黄色粉末, 收率73%. m.p. 165~167 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.37 (s, 1H), 9.04 (d, J=1.6 Hz, 1H), 8.62 (dd, J=4.8, 1.6 Hz, 1H), 8.37 (dt, J=8.0, 1.6 Hz, 1H), 8.19 (d, J=8.8 Hz, 2H), 8.10 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.81 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.76 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.51 (dd, J=8.0, 4.8 Hz, 1H), 3.68 (t, J=6.0 Hz, 2H), 3.45 (q, J=7.2 Hz, 2H), 2.62 (t, J=6.4 Hz, 2H), 1.10 (t, J=6.8 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.7,170.5,151.3,150.8,144.3,140.3,135.5,132.4,131.1,130.5,124.4,124.3,118.9, 66.3, 65.9, 37.8, 15.5; IR (KBr) νmax: 3433, 3309, 2921, 1697, 1655, 1589, 1527, 1407, 1384,965,820 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C19H21N2O3 [M+H]+ 325.1547, found 325.1541.
3.2.3 目标化合物6a~6i的合成
将氨基苯乙酮(0.01 mol)、二氯甲烷(10 mL)和三乙胺(3 mL)的混合物在冰浴中搅拌, 再将2-氧代-2-氯乙酸乙酯(0.015 mol)和二氯甲烷(5 mL)的混合溶液缓慢滴加到上述混合物中.温度控制在0~5 ℃, 反应3~5 h, 并用TLC监测反应进程.反应结束后, 依次用10%的盐酸溶液、10%的NaOH溶液和蒸馏水洗涤反应混合物至中性.旋转蒸发除去溶剂得到粗产物, 再用无水乙醇重结晶得到中间体3.
将中间体3 (0.005 mol)溶于无水乙醇(20 mL)中, 再加入10% NaOH溶液(5 mL), 在搅拌条件下, 将相应的醛(0.005 mol)和无水乙醇(10 mL)的混合溶液缓慢加入到上述溶液中, 温度控制在45~50 ℃, 反应4~6 h, 并用TLC监测反应进程.反应结束后, 向反应混合物中加入蒸馏水, 并用10%的HCl溶液将混合物的pH值调至7左右, 有沉淀析出, 过滤并用蒸馏水洗涤得到粗产物, 再用无水乙醇重结晶得到目标化合物6a~6i.
(E)-N-(3-(3-呋喃-2-基)丙烯酰基)苯基)-2-羟基乙酰胺(6a):棕色粉末, 收率71%. m.p. 105~106 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 9.98 (s, 1H), 8.43 (s, 1H), 8.05 (d, J=8.0 Hz, 1H), 7.95 (s, 1H), 7.76 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.60 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.53~7.47 (m, 2H), 7.12 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.72 (s, 1H), 5.75 (t, J=6.0 Hz, 1H), 4.04 (d, J=6.0 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 188.8,171.8,151.5,146.7,139.5,138.4,131.0,129.7,124.4,123.7,119.8,119.0,117.9,113.7, 62.4; IR (KBr) νmax: 3432, 3338, 2928, 1735, 1707, 1650, 1579, 1560, 1487, 1384, 1055,966,797,699 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C15H14NO4 [M+H]+ 272.0917, found 272.0913.
(E)-2-羟基-N-(3-(3-(噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)乙酰胺(6b):浅绿色粉末, 收率79%. m.p. 167~168 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 9.95 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 8.07 (dd, J=8.0, 1.2 Hz, 1H), 7.94 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.82~7.79 (m, 2H), 7.70 (d, J=3.6 Hz, 1H), 7.53~7.47 (m, 2H), 7.22 (dd, J=5.2, 3.6 Hz, 1H), 5.76 (t, J=6.0 Hz, 1H), 4.04 (d, J=6.0 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 188.9,171.8,140.2,139.5,138.4,137.4,133.7,131.0,129.7,129.3,124.5,123.9,120.7,119.8, 62.4; IR (KBr) νmax: 3423, 2923, 2853, 1696, 1652, 1596, 1532, 1407, 1384, 1039,757,668 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C15H14NO3S [M+H]+ 288.0689, found 288.0687.
(E)-N-(3-(3-(5-溴噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)-2-羟基乙酰胺(6c):浅黄色粉末, 收率75%. m.p. 156~158 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 9.93 (s, 1H), 8.37 (s, 1H), 8.06 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.86 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.81 (d, J=7.6 Hz, 1H), 7.54~7.49 (m, 2H), 7.46 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.35 (d, J=3.6 Hz, 1H), 5.76 (t, J=6.0 Hz, 1H), 4.04 (d, J=6.0 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 188.8,171.8,142.1,139.5,138.3,136.3,134.2,132.6,129.7,124.6,124.0,121.4,119.8,116.4, 62.4; IR (KBr) νmax: 3428, 3347, 2922, 2853, 1655, 1586, 1544, 1489, 1384, 1068,968,790,711 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C15H13BrNO3S [M+H]+ 365.9794, found 365.9795.
N-(3-((2E, 4E)-5-(呋喃-2-基)戊-2, 4-二烯丙基)苯基)-2-羟基乙酰胺(6d):黄色晶体, 收率78%. m.p. 157~158 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 9.93 (s, 1H), 8.36 (s, 1H), 8.00 (dd, J=8.0, 1.2 Hz, 1H), 7.82 (d, J=1.2 Hz, 1H), 7.73 (d, J=8.0 Hz, 1H), 7.56~7.48 (m, 2H), 7.33 (d, J=14.8 Hz, 1H), 7.11 (d, J=15.2 Hz, 1H), 6.98 (dd, J=15.2, 11.2 Hz, 1H), 6.76 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.63 (dd, J=3.6, 2.0 Hz, 1H), 5.74 (t, J=6.0 Hz, 1H), 4.03 (d, J=6.0 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 189.3,171.8,152.4,145.4,144.6,139.5,138.7,129.6,129.1,125.6,125.5,124.4,123.8,119.7,113.4,113.2, 62.4; IR (KBr) νmax: 3328, 2919, 2852, 1647, 1589, 1580, 1551, 1488, 1476, 1384, 1057, 1000,754,722 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C17H16NO4 [M+H]+ 298.1074, found 298.1070.
(E)-N-(4-(3-呋喃-2-基)丙烯酰基)苯基)-2-羟基乙酰胺(6e):黄色粉末, 收率83%. m.p. 165~167 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.08 (s, 1H), 8.07 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.93 (s, 2H), 7.90 (s, 1H), 7.57 (s, 2H), 7.11 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.70 (dd, J=3.6, 2.0 Hz, 1H), 5.73 (t, J=6.0 Hz, 1H), 4.05 (d, J=6.0 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.6,172.1,151.7,146.5,143.4,132.9,130.4,130.0,119.5,119.2,117.1,113.5, 62.5; IR (KBr) νmax: 3441, 2922, 1709, 1649, 1598, 1541, 1384, 1029,959,820 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C15H14NO4 [M+H]+ 272.0917, found 272.0914.
(E)-2-羟基-N-(4-(3-(噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)乙酰胺(6f):黄色粉末, 收率79%. m.p. 173~174 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.08 (s, 1H), 8.10 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.93~7.89 (m, 3H), 7.79 (d, J=5.2 Hz, 1H), 7.70 (d, J=3.2 Hz, 1H), 7.59 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.21 (dd, J=5.2, 3.6 Hz, 1H), 5.74 (t, J=6.0 Hz, 1H), 4.06 (d, J=6.0 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.5,172.1,143.4,140.3,136.6,133.1,132.8,130.7,130.1,129.2,120.7,119.5, 62.5; IR (KBr) νmax: 3434, 3312, 2921, 2852, 1676, 1655, 1593, 1560, 1489, 1384, 1069,964,827 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C15H14NO3S [M+H]+ 288.0689, found 288.0688.
(E)-N-(4-(3-(5-溴噻吩-2-基)丙烯酰基)苯基)-2-羟基乙酰胺(6g):棕色晶体, 收率79%. m.p. 181~183 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.08 (s, 1H), 8.10 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.92 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.82 (d, J=15.2 Hz, 1H), 7.57 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.53 (d, J=4.0 Hz, 1H), 7.34 (d, J=4.0 Hz, 1H), 5.74 (t, J=6.0 Hz, 1H), 4.05 (d, J=6.0 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.4,172.1,143.5,142.2,135.6,133.7,132.7,132.4,130.2,121.4,119.4,116.1, 62.5; IR (KBr) νmax: 3379, 2923, 1698, 1645, 1595, 1530, 1411, 1384, 1036,959,828 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C15H13BrNO3S [M+H]+ 365.9794, found 365.9790.
N-(4-((2E, 4E)-5-(呋喃-2-基)戊-2, 4-二烯丙基)苯基)-2-羟基乙酰胺(6h):棕色晶体, 收率79%. m.p. 163~165 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.07 (s, 1H), 8.02 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.91 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.81 (d, J=1.6 Hz, 1H), 7.54~7.41 (m, 2H), 7.09 (d, J=15.2 Hz, 1H), 6.97 (dd, J=15.6, 10.4 Hz, 1H), 6.74 (d, J=3.2 Hz, 1H), 6.62 (dd, J=3.2, 1.6 Hz, 1H), 5.74 (t, J=6.0 Hz, 1H), 4.05 (d, J=6.0 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.9,172.1,152.5,145.3,143.8,143.3,133.0,129.9,128.6,125.6,119.4,113.2,113.2, 62.5; IR (KBr) νmax: 3310, 2922, 2852, 1652, 1580, 1540, 1474, 1407, 1384, 1031,830 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C17H16NO4 [M+H]+ 298.1074, found 298.1073.
(E)-2-羟基-N-(4-(3-(吡啶-3-基)丙烯酰基)苯基)乙酰胺(6i):白色晶体, 收率73%. m.p. 231~232 ℃; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 10.10 (s, 1H), 9.04 (d, J=2.0 Hz, 1H), 8.63 (dd, J=4.8, 1.6 Hz, 1H), 8.37 (dt, J=8.0, 2.0 Hz, 1H), 8.19 (d, J=8.8 Hz, 2H), 8.11 (d, J=15.6 Hz, 1H), 7.94 (d, J=8.8 Hz, 2H), 7.76 (d, J=16.0 Hz, 1H), 7.51 (dd, J=8.0, 4.8 Hz, 1H), 5.75 (t, J=6.0 Hz, 1H), 4.06 (d, J=6.0 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 187.8,172.2,151.4,150.8,143.7,140.4,135.5,132.7,131.1,130.4,124.4,124.3,119.4, 62.5; IR (KBr) νmax: 3381, 2922, 2853, 1690, 1659, 1610, 1587, 1550, 1410, 1384, 1023,986,804 cm-1. HRMS (ESI) calcd for C16H15N2O3 [M+H]+ 283.1077, found 283.1078.
3.3 抑菌活性的测定
以水稻纹枯病原真菌、小麦赤霉病原真菌、玉米小斑病原真菌、油菜菌核病原真菌和番茄灰霉病原真菌为靶标, 采用菌丝生长速率法测定合成化合物的抑菌活性[6].将供试化合物分别溶解在DMSO (1 mL)中, 并用1% Tween-80溶液稀释至10 mL, 制成浓度为1000 mg/L的溶液.将上述溶液(1 mL)加到已消毒的马铃薯葡萄糖琼脂培养基中(PDA, 49 mL).用打孔器从培养基中切取直径为5 mm的菌饼, 用灭菌后的接种环将其放入PDA平板(直径为9 cm)中心, 在(28±1) ℃下培养.作为初步筛选, 供试化合物的浓度为20 mg/L.对于活性较好的化合物, 以20 mg/L为初始浓度, 采用2倍稀释法进一步在5个不同的浓度下测定其抑制活性.以氟吡菌酰胺(纯度为99%)作为阳性对照, 不含供试化合物和氟吡菌酰胺的相应溶液作为空白对照, 每处理重复3次.当空白对照的菌落直径达到5~6 cm时, 用十字交叉法测量每个菌落的直径, 并用公式I=[(C-T)/(C-0.5)]×100%计算校正抑制率, 其中I表示抑制率, C表示空白对照菌落的平均直径, T表示处理菌落的平均直径, 并用IBM SPSS Statistics 25.0软件计算相应的EC50值.
3.4 酶的抑制活性的测定
3.4.1 油菜菌核病原真菌的分离
根据文献报道的方法[36], 将培养好的油菜菌核病菌的菌丝置于研钵中, 加入液氮, 将菌丝研磨成粉状.按照0.10 g/L的比例, 把研磨好的菌丝粉末加入到线粒体提取缓冲溶液中(10 mmol·L-1 KH2PO4, pH 7.2, 10 mmol·L-1 KCl, 10 mmol·L-1 MgCl2, 0.5 mol·L-1蔗糖, 0.2 mmol·L-1 EDTA, 2 mmol·L-1苯甲磺酰氟).在4 ℃、8500 r/min转速下, 离心10 min, 重复2次, 得到澄清的线粒体提取液.弃去离心管中的残渣, 在4 ℃、10000 g转速下, 继续离心线粒体提取液20 min后, 线粒体聚集在离心管的底部.弃去上层清液, 将底部的线粒体用相同的缓冲液配成10 mg/mL的悬浮液, 在-80 ℃下保存备用.
3.4.2 琥珀酸-泛醌-二氯酚靛酚活性抑制测定
将待测样品溶解于DMSO中, 采用2倍稀释法配成6个不同浓度的待测溶液, 其浓度范围为4.4~150 μmol·L-1, 以DMSO为空白对照.用上述提取线粒体的缓冲液将备用的线粒体悬浮液稀释20倍, 加入10 mmol·L-1琥珀酸, 在30 ℃下预激活30 min.同时, 将96孔板在30 ℃下预热10 min.将10 μL已经预激活的线粒体悬浮液加入到200 μL用于酶活测定的缓冲液中(50 mmol·L-1磷酸钠, pH 7.2,250 mmol·L-1蔗糖, 3 mmol·L-1 NaN3, 10 mmol·L-1琥珀酸), 补充140 μmol· L-1二氯酚靛酚(DCPIP)和1 mmol·L-1 2, 3-二甲氧基-5-甲基-1, 4-苯醌(Q0), 再加入2 μL待测样品溶液, 在30 ℃、595 nm处测定溶液的吸光度值.根据测得的OD值, 用IBM SPSS Statistics 25.0软件计算待测化合物的IC50值.
3.5 同源性建模和分子对接
3.5.1 同源性建模
通过NCBI蛋白质数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/)找到油菜菌核病原真菌中琥珀酸脱氢酶的氨基酸序列.本文采用Birren报道的XP_001591238、XP_001594577、XP_001597467和XP_001593251序列.以猪心脏的SDH (PDB ID:1ZOY)作为模板, 采用SWISS-MODEL全自动蛋白质结构同源性建模服务器(http://swissmodel.expasy.org/)构建油菜菌核病菌SDH的三维结构.
3.5.2 分子对接
为了研究化合物4m和6i与SDH的结合模式, 采用Autodock vina 1.1.2软件对其进行分子对接研究.采用ChemBioDraw Ultra 14.0画出化合物的结构, 然后用ChemBio3D Ultra 14.0转化为三维结构, 并使用MMFF94力场进行优化.采用Autodock Tools 1.5.6程序包生成对接输入文件. SDH活性位点坐标设置为: center_x=86.459, center_y=65.6, center_z=85.537;尺寸为size_x=15, size_y=15, size_z=15.为了提高计算的准确度, 将参数exhaustiveness设置为20.使用Vina对接, 其他参数均采用默认值.选取打分值最高的构象用PyMoL 1.7.6软件(http://www.pymol.org/)进行结果分析.
辅助材料(Supporting Information) 所有目标化合物的IR、1H NMR、13C NMR和HRMS图谱.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.Cn/)上下载.
-
-
[1]
Chen, Y.; Zhang, A. F.; Wang, W. X.; Zhang, Y.; Gao, T. C. Ann. Appl. Biol. 2012, 161, 247. doi: 10.1111/j.1744-7348.2012.00569.x
-
[2]
Yanase, Y.; Kishi, J.; Inami, S.; Katsuta, H.; Yoshikawa, Y. J. Pestic. Sci. 2013, 38(4), 188. doi: 10.1584/jpestics.D12-063
-
[3]
Veloukas, T.; Karaoglanidis, G. S. Pest Manage. Sci. 2012, 68(6), 858. doi: 10.1002/ps.3241
-
[4]
Xiong, L.; Shen, Y. Q., Jiang, L. N.; Zhu, X. L.; Yang, W. C.; Huang, W.; Yang, G. F. ACS Symp. Ser. 2015, 1204, 175.
-
[5]
Xiong, L.; Li, H.; Jiang, L. N.; Ge, J. M.; Yang, W. C.; Zhu, X. L.; Yang, G. F. J. Agric. Food. Chem. 2017, 65, 1021. doi: 10.1021/acs.jafc.6b05134
-
[6]
Jin, H.; Zhou, J. Y.; Pu, T.; Zhang, A. G.; Gao, X. H.; Tao, K.; Hou, T. P. Bioorg. Chem. 2017, 73, 76. doi: 10.1016/j.bioorg.2017.06.002
-
[7]
Yao, T. T.; Xiao, D. X.; Li, Z. S.; Cheng, J. L.; Fang, S. W.; Du, Y. J.; Zhao, J. H.; Dong, X. W.; Zhu, G. N. J. Agric. Food Chem. 2017, 65, 5397. doi: 10.1021/acs.jafc.7b01251
-
[8]
Yao, T. T.; Fang, S. W.; Li, Z. S.; Xiao, D. X.; Cheng, J. L.; Ying, H. Z.; Du, Y. J.; Zhao, J. H.; Dong, X. W. J. Agric. Food Chem. 2017, 65, 3204. doi: 10.1021/acs.jafc.7b00249
-
[9]
Zhang, X. X.; Jin, H.; Deng, Y. J.; Gao, X. H.; Li, Y.; Zhao, Y. T.; Tao, K.; Hou, T. P. Chin. Chem. Lett. 2017, 28, 1731. doi: 10.1016/j.cclet.2017.04.021
-
[10]
Wang, H. Y.; Gao, X. H.; Zhang, X. X.; Jin, H.; Tao, K.; Hou, T. P. Med. Chem. Lett. 2017, 27, 90. doi: 10.1016/j.bmcl.2016.11.026
-
[11]
Zhang, A. G.; Zhou, J. Y.; Tao, K.; Hou, T. P.; Jin, H. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2018, 28, 3042. doi: 10.1016/j.bmcl.2018.08.001
-
[12]
Zhang, A. G.; Yue, Y.; Yang, Y. H.; Yang, J.; Tao, K.; Jin, H.; Hou, T. P. Pestic. Biochem. Phys. 2019, 158, 175. doi: 10.1016/j.pestbp.2019.05.007
-
[13]
Sivakumar, P. M.; Ganesan, S.; Veluchamy, P.; Doble, M. Chem. Biol. Drug Des. 2010, 76, 407. doi: 10.1111/j.1747-0285.2010.01020.x
-
[14]
Bandgar, B. P.; Patil, S. A.; Korbad, B. L.; Nile, S. H.; Khobragade, C. N. Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 2629. doi: 10.1016/j.ejmech.2010.01.050
-
[15]
Rane, R. A.; Telvekar, V. N. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010, 20, 5681. doi: 10.1016/j.bmcl.2010.08.026
-
[16]
Solankee, A.; Kapadia, K.; Ćirić, A.; Soković, M.; Doytchinova, I.; Geronikaki, A. Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 510. doi: 10.1016/j.ejmech.2009.10.037
-
[17]
De Carvalho Tavares, L.; Johann, S.; De Almeida Alves, T. M.; Guerra, J. C.; De Souza-Fagundes, E. M.; Cisalpino, P. S.; Bortoluzzi, A. J.; Caramori, G. F.; De Mattos Piccoli, R.; Braibante, H. T. S.; Braibante, M. E. F.; Pizzolatti, M. G. Eur. J. Med. Chem. 2011, 46, 4448. doi: 10.1016/j.ejmech.2011.07.019
-
[18]
Sugamoto, K.; Matsusita, Y.; Matsui, K.; Kurogi, C.; Matsui, T. Tetrahedron 2011, 67, 5346. doi: 10.1016/j.tet.2011.04.104
-
[19]
Chu, W. C.; Bai, P. Y.; Yang, Z. Q.; Cui, D. Y.; Hua, Y. G.; Yang, Y.; Yang, Q. Q.; Zhang, E.; Qin, S. S. Eur. J. Med. Chem. 2018, 143, 905. doi: 10.1016/j.ejmech.2017.12.009
-
[20]
Zhou, D. G.; Xie, D. D.; He, F. C.; Song, B. A.; Hu, D. Y. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2018, 28, 2091. doi: 10.1016/j.bmcl.2018.04.042
-
[21]
Tomar, V.; Bhattacharjee, G.; Kamaluddin; Rajakumar, S.; Srivastava, K.; Puri, S. K. Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 745. doi: 10.1016/j.ejmech.2009.11.022
-
[22]
Wanare, G.; Aher, R.; Kawathekar, N.; Ranjan, R.; Kaushik, N. K.; Sahal, D. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010, 20, 4675. doi: 10.1016/j.bmcl.2010.05.069
-
[23]
Nazarian, Z.; Emami, S.; Heydari, S.; Ardestani, S. K.; Nakhjiri, M.; Poorrajab, F.; Shafiee, A.; Foroumadi, A. Eur. J. Med. Chem. 2010, 45, 1424. doi: 10.1016/j.ejmech.2009.12.046
-
[24]
Sharath, V.; Kumar, H. V.; Naik, N. J. Pharm. Res. 2013, 6, 785.
-
[25]
El Sayed Aly, M. R.; El Razek Fodah, H. H. A.; Saleh, S. Y. Eur. J. Med. Chem. 2014, 76, 517. doi: 10.1016/j.ejmech.2014.02.021
-
[26]
付洋, 盛丽, 高立信, 李佳, 孙良鹏, 有机化学, 2019, 39, 1029. doi: 10.6023/cjoc201712010Fu, Y.; Sheng, L.; Gao, L.; Li, J.; Sun, L. Chin. J. Org. Chem. 2019, 39, 1029(in Chinese). doi: 10.6023/cjoc201712010
-
[27]
Pontes, O.; Costa, M.; Santos, F.; Sampaio-Marques, B.; Dias, T.; Ludovico, P.; Baltazar, F.; Proença, F. Eur. J. Med. Chem. 2018, 157, 101. doi: 10.1016/j.ejmech.2018.07.058
-
[28]
盛琦威, 赵婉秋, 曾明, 谢中袍, 夏雅平, 崔冬梅, 有机化学, 2019, 39(3), 703. doi: 10.6023/cjoc201808037Sheng, Q.; Zhao, W. Q.; Zeng, M.; Xie, Z. P.; Xia, Y. P.; Cui, D. M. Chin. J. Org. Chem. 2019, 39, 703(in Chinese). doi: 10.6023/cjoc201808037
-
[29]
Bano, S.; Javed, K.; Ahmad, S.; Rathish, I. G.; Singh, S.; Chaitanya, M.; Arunasree, K. M.; Alam, M. S. Eur. J. Med. Chem. 2013, 65, 51. doi: 10.1016/j.ejmech.2013.04.056
-
[30]
Lin, Y. M.; Zhou, Y.; Flavin, M. T.; Zhou, L. M.; Nie, W.; Chen, F. C. Bioorg. Med. Chem. 2002, 10, 2795. doi: 10.1016/S0968-0896(02)00094-9
-
[31]
Ono, M.; Hori, M.; Haratake, M.; Tomiyama, T.; Mori, H.; Nakayama, M. Bioorg. Med. Chem. 2007, 15, 6388. doi: 10.1016/j.bmc.2007.06.055
-
[32]
Dos Santos, M. B.; Bertholin Anselmo, D.; De Oliveira, J. G.; Jardim-Perassi, B. V.; Alves Monteiro, D.; Silva, G.; Gomes, E.; Lucia Fachin, A.; Marins, M.; De Campos Zuccari, D. A. P.; Octavio Regasini, L. J. Enzyme Inhib. Med. Chem. 2019, 34, 1093. doi: 10.1080/14756366.2019.1615485
-
[33]
Karaman, I.; Gezegen, H.; Gürdere, M. B.; Dingil, A.; Ceylan, M. Chem. Biodiversity 2010, 7, 400. doi: 10.1002/cbdv.200900027
-
[34]
Zhu, M.; Wang, J.; Xie, J. B.; Chen, L. P.; Wei, X. Y.; Jiang, X.; Bao, M.; Qiu, Y. Y.; Chen, Q.; Li, W. L.; Jiang, C. X.; Zhou, X. O.; Jiang, L. P.; Qiu, P. H.; Wu, J. Z. Eur. J. Med. Chem. 2018, 157, 1395. doi: 10.1016/j.ejmech.2018.08.072
-
[35]
Chu, W. C.; Bai, P. Y.; Yang, Z. Q.; Cui, D. Y.; Hua, Y. G.; Yang, Y.; Yang, Q, Q.; Zhang, E.; Qin, S. S. Eur. J. Med. Chem. 2017, 143, 905.
-
[36]
Ye, Y. H.; Ma, L.; Dai, Z. C.; Xiao, Y.; Zhang, Y. Y.; Li, D. D.; Wang, J. X.; Zhu, H. L. J. Agric. Food Chem. 2014, 62, 4063. doi: 10.1021/jf405437k
-
[1]
-
表 1 目标化合物在20 mg/L的抑菌活性
Table 1. Antifungal activity of target compounds at 20 mg/L
Compd. Inhibition ratea/% R. solani F. graminearum H. maydis S. sclerotiorum B. cinerea 4a 56.78 47.12 86.81 100.00 40.56 4b 70.04 61.46 88.56 100.00 56.60 4c 55.96 49.27 56.90 65.81 38.35 4d 69.40 58.93 78.06 92.14 43.52 4e 70.62 53.94 83.57 97.38 44.61 4f 62.76 56.78 82.34 96.53 42.89 4g 68.21 56.32 70.05 74.89 45.68 4h 42.09 36.67 45.28 51.39 29.57 4i 66.73 56.89 69.03 73.81 33.13 4j 57.78 51.26 58.60 71.85 42.21 4k 58.31 45.61 61.06 78.08 32.14 4l 41.23 38.05 52.71 55.05 28.33 4m 77.76 68.30 96.09 100.00 58.42 5a 69.16 60.86 78.96 90.36 43.17 5b 68.75 61.95 75.67 96.75 41.29 5c 67.63 59.38 83.25 97.21 40.63 5d 65.42 52.03 73.20 96.26 38.74 5e 55.74 43.15 58.02 69.60 41.28 5f 70.46 60.20 76.28 92.07 40.61 5g 69.38 60.47 87.21 100.00 52.06 6a 52.19 36.81 58.49 65.85 26.72 6b 48.86 38.74 52.13 56.02 25.47 6c 61.76 48.95 73.32 90.19 38.45 6d 42.01 34.58 55.26 60.17 26.79 6e 46.52 41.30 51.86 57.41 25.23 6f 53.69 47.33 59.02 63.29 28.36 6g 64.17 59.80 68.93 72.46 45.61 6h 45.14 38.52 56.71 62.83 30.02 6i 78.45 66.90 95.34 100.00 56.25 Fluopyram 71.37 62.90 100.00 100.00 100.00 a Average of three replicates. 表 2 对油菜菌核病原真菌有优异抑制效果的化合物的EC50值
Table 2. EC50 values of the compounds with excellent effects against S. sclerotiorum
Compd. EC50 (95% CL/ (mg·L-1) 4a 0.305 (0.214~0.393) 4b 0.282 (0.197~0.363) 4d 1.063 (0.757~1.367) 4e 0.619 (0.425~0.807) 4f 0.808 (0.586~1.027) 4m 0.057 (0.043~0.070) 5a 1.385 (1.042~1.742) Fluopyram 0.244 (0.199~0.294) 5b 0.725 (0.512~0.933) 5c 0.671 (0.468~0.868) 5d 0.890 (0.651~1.129) 5f 1.166 (0.844~1.491) 5g 0.294 (0.207~0.379) 6c 1.420 (1.064~1.792) 6i 0.054 (0.041~0.067) 表 3 化合物4m和6i对SDH的抑制活性
Table 3. Inhibitory activity of compounds 4m and 6i against SDH
Compd. IC50 (95% CL)/(mg·L-1) 4m 0.202 (0.151~0.251) 6i 0.199 (0.151~0.247) Fluopyram 0.356 (0.255~0.454) -
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