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• 结构新颖的农药先导化合物的发现一直是农药创制工作的核心重点。天然活性分子及其衍生物具有结构独特、作用方式新颖、对人畜低毒和对环境友好的特点，在农药先导化合物的发现过程中具有举足轻重的意义^[1]。例如，以天然烟碱、毒扁豆碱和除虫菊酸为先导化合物，创制得到多种具有广谱优越杀虫活性的新烟碱类、氨基甲酸酯类和除虫菊类杀虫剂^[2]。姜黄素作为一种多酚类天然药性分子，具有杀虫^[3]、抗病毒^[4]、抑菌^[5]、消炎^[6]、抗癌^[7]等多种生物活性。近年来对其构效关系的研究表明, 其结构中存在的1, 4-戊二烯-3-酮结构是其发挥生物活性的重要单元。2010年，Changtam等^[8]利用化学修饰的方法探索了姜黄素分子结构中不同部位对锥虫和利什曼虫触杀活性的构效关系，表明姜黄素结构中所包含的α-共轭烯酮结构是该类化合物发挥杀虫活性的关键部位。在此基础上，笔者课题组以1, 4-戊二烯-3-酮为先导，在其结构中引入一系列含氮杂环^[9~11]及天然活性分子片段^{[12, 13]}，发现了众多具有良好抗植物病毒活性的化合物。另一方面，肟醚类化合物具有高效、广谱和结构可变性较大的特点^[14]，在农业生产中对植物病害的控制也起到了重要的作用。鉴于此，本文对1, 4-戊二烯-3-酮结构进行合理的结构修饰，将母体结构中的羰基转变为具有良好生物活性的肟醚基团，设计合成了7个1, 4-戊二烯-3-酮肟醚类化合物。采用半叶枯斑法测定了该系列化合物的抗植物病毒活性。

  图1 目标化合物4a~4g的合成路线 Figure1. Synthesis route for titled compounds 4a~4g

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  1   实验部分

  1.1   仪器与试剂

  JEOL-ECX500型500 MHz核磁共振波谱仪(日本电子株式会社)，TMS为内标；4000 Qtrap型三重四级杆液相色谱质谱联用仪(美国AB Sciex公司)；Prestige-21红外光谱仪(日本岛津公司)，KBr压片；X-4型数字显微熔点测定仪(北京泰克仪器有限公司)，温度未校正。所用试剂均为分析纯级。中间体1、2和3参照文献[12, 15, 16]方法合成。测试所用植物病毒为贵州大学提供的烟草花叶病毒(TMV)。

  1.2   目标化合物的合成

  向100mL反应瓶中加入35mL无水乙腈、1mmol中间体3、2mmol K₂CO₃和1.2mmol取代苄氯，加热回流约4~5h；待反应结束后，冷却，过滤，减压蒸馏除去溶剂，柱层析(石油醚:乙酸乙酯=3:1，体积比)得到目标化合物4a~4g。

  2-氯苄基-1-[2-(苄氧基)苯基]-5-(噻吩-2-基)-1, 4-戊二烯-3-酮肟醚(4a)：黄色油状物，收率37%；IR(KBr) ν/cm^-1：3065，3030，2932，1595，1489，1449，1362，1240，1059，1015，962，748，696；¹H NMR (500MHz，CD₃COCD₃)δ：7.69~7.62(m，2H)，7.52~7.49(m，3H)，7.45~7.42(m，3H)，7.37~7.27(m，7H)，7.21~7.14(m，2H)，7.07~7.05(m，1H)，7.03~7.00(m，1H)，6.73(d，J=16.0Hz，1H)，5.33(s，2H)，5.20(s，2H)；¹³C NMR (126MHz，CD₃COCD₃)δ：156.9，154.5，141.8，137.2，135.9，132.7，132.6，130.5，129.9，129.3，128.6，128.2，128.0，127.9，127.6，127.5，127.1，126.0，125.3，121.5，121.2，117.3，112.9，77.4，70.0；HRMS(ESI)，[M+Na]⁺ m/z：计算值508.1216，实测值508.1209。

  4-硝基苄基-1-[2-(苄氧基)苯基]-5-(噻吩-2-基)-1, 4-戊二烯-3-酮肟醚(4b)：白色粉末，收率41%，熔点86~88℃；IR (KBr) ν/cm^-1：3065，2849，1599，1514，1450，1345，1246，1107，1064，959，908，858，752，733，692；¹H NMR(500MHz，CD₃COCD₃)δ：8.25~8.22(m，2H)，7.72~7.60(m，4H)，7.57~7.43(m，4H)，7.38~7.26(m，5H)，7.20~7.11(m，2H)，7.08~6.98(m，2H)，6.72(d，J=16.0Hz，1H)，5.39(s，2H)，5.23(s，2H)；¹³CNMR (126MHz，CD₃COCD₃) δ：157.0，154.7，146.5，141.7，137.3，132.9，130.5，129.6，128.5，128.4，128.3，128.2，128.0，127.9，127.6，127.2，126.1，125.3，123.5，121.3，121.2，117.3，115.9，113.0，74.8，70.2；HRMS(ESI)，[M+Na]⁺ m/z：计算值519.1457，实测值519.1449。

  2, 4-二氯苄基-1-[2-(苄氧基)苯基]-5-(噻吩-2-基)-1, 4-戊二烯-3-酮肟醚(4c)：白色粉末，收率40%，熔点93~96℃；IR(KBr)ν/cm^-1：3030，2860，1628，1597，1489，1474，1450，1381，1362，1339，1238，1109，1074，1045，961，748，694；¹H NMR (500MHz，CD₃COCD₃)δ：7.70~7.65(m，1H)，7.61~7.58(d，J=16.6Hz，1H)，7.55~7.50(m，4H)，7.47~7.25(m，7H)，7.19~7.08(m，3H)，7.03~6.98(m，2H)，6.69(d，J=16.0Hz，1H)，5.32(s，2H)，5.25(s，2H)；¹³C NMR (126MHz，CD₃COCD₃)δ：156.6，154.4，141.6，137.3，135.1，133.8，131.3，130.6，129.9，129.6，129.0，128.6，128.2，127.9，127.5，127.3，127.2，127.1，125.5，121.7，121.1，116.0，112.8，72.7，70.1；HRMS(ESI)，[M+Na]⁺ m/z：计算值542.0827，实测值542.0835。

  3-氯苄基-1-[2-(苄氧基)苯基]-5-(噻吩-2-基)-1, 4-戊二烯-3-酮肟醚(4d)：黄色油状物，收率38%；IR(KBr) ν/cm^-1：3065，3030，2928，2866，1597，1576，1489，1449，1240，1105，1016，962，748，696；¹H NMR (500MHz，CD₃COCD₃)δ：7.74~7.69(m，2H)，7.56~7.48 (m，4H)，7.46~7.34(m，8H)，7.28~7.24(m，1H)，7.18(d，J=3.4Hz，1H)，7.16~7.05(m，3H)，6.83(d，J=16.0Hz，1H)，5.31(s，2H)，5.19(s，2H)；¹³C NMR (126MHz，CD₃COCD₃)δ：156.9，154.4，141.9，141.0，137.2，133.9，132.5，130.5，130.1，129.6，129.5，128.6，128.1，128.0，127.8，127.6，127.3，127.1，126.4，126.0，125.3，122.2，121.6，121.2，117.4，116.2，112.8，75.4，70.1；HRMS(ESI)，[M+Na]⁺ m/z：计算值508.1216，实测值508.1221。

  4-甲氧基苄基-1-[2-(苄氧基)苯基]-5-(噻吩-2-基)-1, 4-戊二烯-3-酮肟醚(4e)：白色晶体，收率28%，熔点93~96℃；IR (KBr) ν/cm^-1：1614，1516，1449，1242，1015，955，748，692；¹H NMR (500MHz，CD₃COCD₃)δ：7.71~7.65(m，1H)，7.62~7.58(m，1H)，7.53~7.50(m，2H)，7.47~7.30(m，8H)，7.21~7.16(m，2H, )，7.12~6.99(m，3H)，6.92~6.90(m，2H)，6.73(d，J=16.0Hz，1H)，5.21(s，2H)，5.15(s，2H)，3.78(s，3H)；¹³C NMR (126MHz，CD₃COCD₃)δ：159.6，156.8，156.6，153.2，141.9，141.7，137.4，132.0，130.4，130.1，129.9，129.7，129.3，128.9，128.6，128.0，127.5，127.2，126.8，125.8，125.4，122.2，121.9，121.1，117.4，116.2，113.7，112.9，76.1，70.1，54.7；HRMS(ESI)，[M+Na]⁺ m/z：计算值504.1712，实测值504.1719。

  苄基-1-[2-(苄氧基)苯基]-5-(噻吩-2-基)-1, 4-戊二烯-3-酮肟醚(4f)：黄色粘稠物，收率31%；IR(KBr) ν/cm^-1：3065，3030，2928，2864，1597，1489，1450，1364，1240，1015，962，748，696；¹H NMR (500MHz，CD₃COCD₃)δ：7.76~7.71(m，2H)，7.56~7.49(m，5H)，7.46~7.35(m，8H)，7.29~7.24(m，1H)，7.20~7.05(m，4H)，6.82(d，J=16.0Hz，1H)，5.34(s，2H)，5.19(s，2H)；¹³C NMR (126MHz，CD₃COCD₃)δ：156.6，153.7，142.0，141.8，138.4，137.3，132.2，130.5，130.2，129.8，129.3，128.6，128.5，128.2，128.1，128.0, 127.5，127.3，127.0，125.9，125.7，122.3，121.9，121.2，117.4，116.3，112.8，76.4，70.1；HRMS(ESI)，[M+Na]⁺ m/z：计算值474.1606，实测值474.1612。

  2-氯-5-甲基吡啶-1-[2-(苄氧基)苯基]-5-(噻吩-2-基)-1, 4-戊二烯-3-酮肟醚(4g)：黄色油状物，收率37%；IR (KBr) ν/cm^-1：3065，3030，2928，2868，1628，1595，1568，1485，1450，1240，1105，1016，962，750，696；¹H NMR (500MHz, CD₃COCD₃)δ：8.55~8.53(m，1H)，7.92~7.87(m，1H)，7.74~7.67(m，2H)，7.56~7.37(m，9H)，7.27~7.06(m，5H)，6.80(d，J=16.0Hz，1H)，5.32(s，2H)，5.22(s，2H)；¹³C NMR (126MHz，CD₃COCD₃)δ：156.9，156.6，154.7，154.4，150.1，149.6，141.8，141.6，139.3，139.2，137.2，133.3，132.7，130.6，129.9，129.7，129.6，128.6，128.3，128.0，127.8，127.5，127.3，127.2，126.1，125.5，125.2，124.1，121.9，121.4，121.2，117.3，116.0，112.8，72.8，70.2；HRMS(ESI)，[M+Na]⁺ m/z：计算值509.1169，实测值509.1172。

  1.3   抗植物病毒活性测试

  1.3.1   抗TMV保护活性

  采用半叶枯斑法^[10]进行测试。将烟草花叶病毒提取液用磷酸缓冲溶液分别稀释至1200倍后备用。而后在已选取叶龄一致且长势良好的心叶烟叶片的右半叶施涂化合物溶液，左半叶施涂对应剂量的溶剂作对照，并在光照培养箱中保湿保养，控制温度在(23±1)℃, 12h后在叶片上均匀撒上一层金刚砂，并用毛笔在全叶上人工接种病毒，待叶片晾干后，用清水冲洗叶片。随后，常温保湿培养，3d后记录枯斑的数目。每药剂处理心叶烟三株，每株叶片3~4片，每药剂按上述方法重复3次。

  1.3.2   抗TMV钝化活性

  采用半叶枯斑法^[10]，将烟草花叶病毒提取液用磷酸缓冲溶液分别稀释600倍后备用。而后将已配好的化合物溶液中加入等量体积的稀释病毒液钝化30min，同时在对应计量的溶剂中也加入等量体积的稀释病毒液作对照。在已选取叶龄一致且长势良好的心叶烟叶片上均匀撒上一层金刚砂，并将已处理的化合物溶液涂施在其右半叶，对应计量的溶剂涂施在其左半叶，约1h后，清水冲洗叶片。随后，常温保湿培养，3d后记录枯斑的数目。每药剂处理心叶烟3株，每株叶片3~4片，重复试验3次。

  1.3.3   抗TMV治疗活性

  采用半叶枯斑法^[10]，将烟草花叶病毒提取液用磷酸缓冲溶液稀释1200倍后备用。在已选取叶龄一致且长势良好的心叶烟叶片上均匀撒上一层金刚砂，并用毛笔在全叶上人工接种病毒，待叶片晾干后，用清水冲洗叶片。约1h后，在其右半叶涂施化合物溶液，在其左半叶涂施对应计量的溶剂。随后，常温保湿培养，3d后记录枯斑的数目。每药剂处理心叶烟3株，每株叶片3~4片，重复试验3次。

  1.4   结果与讨论

  1.4.1   目标化合物的表征

  目标化合物的IR谱图中1500~1620 cm^-1和1210~1260 cm^-1的吸收峰分别为C＝N和C-O-N伸缩振动峰；在¹H NMR谱图中，δ 6.50~8.20处有多重峰，为芳香和烯烃氢的峰；δ 5.00~5.50处出现两个单峰，为-OCH₂-的峰；在¹³C NMR中，在δ 155~165和65~75处的吸收峰分别是C＝N和-CH₂-的碳峰；在HRMS中谱图中，有较强的准离子峰[M+Na]⁺存在，表明化合物的结构相对稳定。

  1.4.2   目标化合物的抗病毒活性

  采用半叶枯斑法，以商品药剂病毒唑为对照，在药剂质量浓度为500mg/L时，测试了目标化合物4a~4g对TMV的治疗、保护和钝化活性，结果见表 1。

  表 1  目标化合物4a~4g的抗烟草花叶病毒活性 Table 1.  The antiviral activities of title compounds 4a~4g against TMV

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  化合物	治疗活性/%	保护活性/%	钝化活性/%
  4a	42.7±1.5	53.3±0.5	95.5±3.0
  4b	35.0±2.4	57.2±1.5	92.6±1.6
  4c	49.6±1.3	58.4±4.2	95.0±2.1
  4d	38.6±2.5	46.3±1.2	79.7±0.8
  4e	27.9±0.8	34.2±2.4	84.1±2.2
  4f	53.6±3.1	58.9±0.6	85.8±1.5
  4g	47.4±2.3	59.0±1.3	89.5±2.6
  CK	0.4±2.7	1.1±4.4	0.9±3.5
  病毒唑	45.2±3.0	61.8±2.4	87.9±1.6

  测试结果表明大部分目标化合物对TMV均有较好的抑制活性。在治疗活性方面，化合物4c、4f和4g对TMV的抑制率分别为49.6%、53.6%和47.4%，略优于病毒唑(45.2%)；在保护活性方面，化合物4b、4c、4f和4g对TMV的抑制率分别为57.2%、58.4%、58.9%和59.0%，稍低于病毒唑(61.8%)；在钝化活性方面，化合物4a、4b、4c和4g对TMV抑制率分别为95.5%、92.6%、95.0%和89.5%，优于对照药剂病毒唑(87.9%)。初步构效关系表明，当R为2, 4-di-Cl、Ph和2-Cl^-pyridin-5-yl时，对TMV表现出优良的治疗和保护活性；当R为2-ClPh、2, 4-di-Cl和2-Cl^-pyridin-5-yl时，对TMV表现出优良的钝化活性。

  2   结论

  为寻找具有较高生物活性的化合物，将具有优良生物活性的肟醚基团与1, 4-戊二烯-3-酮结构有机结合，合成了一系列1, 4-戊二烯-3-酮肟醚类衍生物。生物活性测试结果表明：在药剂质量浓度为500mg/L时，大部分目标化合物对TMV均有较好的治疗、保护和钝化活性。这表明1, 4-戊二烯-3-酮肟醚类化合物可作为潜在的药物分子设计先导化合物，对其结构进行进一步的优化改性有望得到具有良好抗TMV活性的药物分子。

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  图 1  目标化合物4a~4g的合成路线

  Figure 1  Synthesis route for titled compounds 4a~4g

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  表 1  目标化合物4a~4g的抗烟草花叶病毒活性

  Table 1.  The antiviral activities of title compounds 4a~4g against TMV

  化合物	治疗活性/%	保护活性/%	钝化活性/%
  4a	42.7±1.5	53.3±0.5	95.5±3.0
  4b	35.0±2.4	57.2±1.5	92.6±1.6
  4c	49.6±1.3	58.4±4.2	95.0±2.1
  4d	38.6±2.5	46.3±1.2	79.7±0.8
  4e	27.9±0.8	34.2±2.4	84.1±2.2
  4f	53.6±3.1	58.9±0.6	85.8±1.5
  4g	47.4±2.3	59.0±1.3	89.5±2.6
  CK	0.4±2.7	1.1±4.4	0.9±3.5
  病毒唑	45.2±3.0	61.8±2.4	87.9±1.6

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