

Citation: Yang Rui, Ma Yanni, Huang Ting, Xie Wei, Zhang Xia, Huang Guoshuang, Liu Xiaodong. Synthesis and Antifungal Activities of 4-Thioquinoline Compounds[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2018, 38(8): 2143-2150. doi: 10.6023/cjoc201801024

4-硫醚喹啉类化合物的合成与抗菌活性研究
English
Synthesis and Antifungal Activities of 4-Thioquinoline Compounds
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Key words:
- quinoline
- / thioether
- / antifungal activity
- / synthesis
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喹啉是一类非常重要的具有天然活性的生物碱类化合物, 以其良好的抗菌[1~6]、抗肿瘤[7]、抗疟[8]和抗结核病[9, 10]等生物活性, 获得研究者广泛的关注[11~14], 现已成为新农药创制的重要先导化合物之一.近年来已有多个含有喹啉结构的化合物作为农药品种投放市场, 如苯氧喹啉(quinoxyfen)是高效防治白粉病药剂, 二氯喹啉酸(quinclorac)是喹啉类除草剂, 可很好地防除稻田稗草且对高龄稗草有效[13].同时, 硫醚结构也是新农药创制中常常被选用的有效活性基团, 硫原子可以增加与受体的结合力, 显著提高其生物利用度, 因而可作为亚甲基良好的替代基团[15].硫醚化合物一般表现出较好的抗菌、杀虫、除草、抗病毒等生物活性, 且大多具有高效、低毒、低残留等特点.
Shalaby等[16]在2000年报道了4个6, 8-二溴-4-硫醚基喹唑啉化合物, 在15 μg/mL浓度下对洋葱白腐病菌均具有较好的抑制活性.陈悟等[17]于2005年合成了系列含硫醚类杂环化合物, 并发现该类化合物对苹果轮纹病和水稻纹枯病具有较好的抑制活性.薛伟等[18]于2006年报道了一类4-芳硫基喹唑啉类化合物, 测试证明该系列化合物在测试浓度下对小麦赤霉病菌、水稻纹枯、马铃薯晚疫等多种植病真菌有良好的抑制效果. 2007年, Xu等[19]报道了一类含4-硫醚取代的喹唑啉类化合物, 发现部分化合物对小麦赤霉病菌、辣椒枯萎病菌、苹果腐烂病菌的抑菌活性高于对照药噁霉灵. 2008年, 刘刚等[20]报道了7个4-硫醚喹唑啉类化合物, 发现个别化合物对小麦赤霉病菌、辣椒枯萎病菌和苹果腐烂病菌抑制活性的抑制活性优于商品对照药噁霉灵. 2008年, 马耀等[21]报道了系列6-溴-4-烃硫醚取代的喹唑啉类化合物, 发现在50 µg/mL浓度下个别化合物对小麦赤霉病菌、辣椒枯萎病菌和苹果腐烂病菌的抑制率比较突出, 相当于商品对照药噁霉灵.张英[22]于2010年报道了25个5, 6, 7-三甲氧基-4-硫醚基喹唑啉类化合物, 发现在100 mg/L药剂浓度下, 化合物对小麦赤霉病菌、辣椒枯萎病菌和苹果腐烂病菌具有一定的抑制活性.晋清栋[23]于2015年报道了一系列含苯并咪唑与喹唑啉结构的硫醚类化合物, 发现所有目标化合物对番茄灰霉病菌和芹菜菌核病菌均表现出一定的抑制作用, 且部分化合物活性优于对照药剂多菌灵. Ablordeppey小组[24~27]近年制备了多个系列的3-硫醚基取代喹啉盐类化合物, 并发现其对包括白色念珠菌、新型隐球菌在内的多种致病真菌具有优良的抗菌活性, 且对正常细胞毒性较小.
基于4-取代喹啉是极其重要的一类喹啉衍生物, 既是文献频繁出现的主题结构, 也有诸多商品化应用的例子, 采用活性亚结构拼接方法在喹啉环4位多样化地引入不同硫醚结构, 合成了24个4-硫醚喹啉化合物4a~4x, 并初步评价了它们的抗菌活性.
1. 结果与讨论
1.1 合成讨论及波谱分析
关于多取代喹啉环的合成已有多种方法, 需根据取代基种类、数目及位点的不同而合理选择, 根据本文所设计的目标化合物的结构特点, 我们通过对文献方法进行适当调整发展了一条比较简便的合成路线, 如Scheme 1所示.首先采用市售的邻氨基苯乙酮和苯甲酰氯为起始原料, 经酰氯的氨解得到对应的酰胺1, 再经一步分子内羟醛缩合反应关环得到2-苯基喹啉酮2[28~31], 后将喹啉酮与五硫化二磷反应转变为4-巯基喹啉3, 再在碱性条件下与对应卤代烃反应制得目标化合物4[21, 32].其中, 由中间体2到目标化合物4的合成还可采用另一方法:首先将喹啉酮2与POCl3/PCl5反应制得对应的4-氯喹啉, 再与不同硫醇反应制得目标产物4.但由于硫醇通常具有较强的刺激性, 故未采用该方法.对于中间体3到目标化合物4的合成中, 部分目标化合物无需相转移催化剂四丁基溴化铵(TBAB)及乙腈, 如反应活性较高的烯丙基卤、苄基卤, 可直接在质量分数为10%的KOH溶液中反应沉淀出目标产物4.
图式 1
以化合物4b为例进行谱学分析.在1H NMR中, 该化合物芳环上氢质子δ值在8.17~7.46范围内, 且多为多重峰, 较难归属.其中最为特征的是δ 7.62处出现一单峰, 分析其为喹啉骨架中吡啶环上的H-3;另外, 由于2-苯环上的氢存在对称因素, 在δ 8.16和8.12处出现两个相互偶合的二重峰, 偶合常数为8.3 Hz. 4-硫醚部分的正丙基, 与硫原子直接相连的亚甲基在δ 3.14处出现三重峰, 末端甲基在δ 1.15处出现三重峰, 中间的亚甲基与两边氢质子偶合, 在δ 1.92~1.84范围内呈多重峰.在13C NMR中, 出现了对应的16种不同碳信号, 其中高场3个碳信号为4-硫醚部分的正丙基碳, 其余低场碳信号均为芳环上的碳, 在δ 129.0和127.7处的峰明显高于其余峰, 归属为2-苯环上对称的两组碳, 在δ 114.2处的峰为喹啉骨架中吡啶环上的C-3.在ESI-HRMS谱图中, 该化合物的分子离子峰([M+H]+)测定值与计算值绝对误差在0.003以内.
1.2 抑菌活性结果与讨论
为了测定4-硫醚喹啉类化合物对植物病原菌的抗真菌活性, 本研究采用菌丝生长速率法[33]分别测定了所有目标化合物4a~4x对6种常见植物病原菌的抑制活性, 供试菌种为:马铃薯干腐菌(Fusarium solani, F. solani)、小麦赤霉菌(Fusarium graminearum, F. graminearum)、白菜黑斑菌(Alternaria brassicae, A. brassicae)、玉米弯孢菌(Curvularia lunata, C. lunata)、苹果腐烂菌(Valsa mali, V. mali)和水稻稻瘟菌(Pyricularia grisea, P. grisea), 以嘧菌酯(azoxystrobin)为阳性对照, 测试浓度为100 µg/mL, 结果见表 1.
表 1
表 1 目标化合物(100 μg/mL)对6种植物病原菌的抑制率(%)aTable 1. Inhibition rate (%) of target compounds (100 μg/mL) against 6 phytopathogenic fungiCompd. F. solani F. graminearum A. brassicae C. lunata V. mali P. grisea 4a 53.52±1.57 52.12±1.89 66.84±0.74 59.15±1.96 62.53±1.99 64.73±1.36 4b 46.25±2.50 45.45±2.41 54.02±2.01 45.90±1.28 43.97±0.52 50.03±0.90 4c 55.00±0.00 51.21±2.10 63.42±1.96 56.15±0.00 66.50±0.76 60.48±1.89 4d 36.41±0.16 30.25±0.58 26.07±1.59 33.08±1.21 26.61±1.85 41.33±1.15 4e 26.55±0.67 18.66±1.80 7.51±0.86 13.55±0.35 16.68±0.80 32.00±2.00 4f 32.50±1.25 32.42±1.05 45.90±0.00 26.67±0.00 47.33±1.49 44.63±1.47 4g 26.25±1.25 9.24±1.89 43.33±0.00 21.11±0.74 28.10±0.44 46.64±1.09 4h 56.13±0.79 59.84±1.17 59.57±2.67 45.04±0.74 49.26±0.64 53.33±4.16 4i 32.90±2.34 33.97±8.59 30.51±2.22 20.26±0.00 20.74±0.64 35.72±1.67 4j 21.06±0.44 24.44±0.80 27.52±1.96 22.96±0.64 23.36±0.74 26.83±1.26 4k 10.66±1.64 14.09±0.81 25.38±0.00 14.07±1.70 11.85±0.63 8.94±1.61 4l 18.47±2.19 25.35±0.88 24.96±1.96 23.33±0.00 17.55±2.00 8.65±1.32 4m 15.29±2.79 18.18±0.00 26.24±0.74 18.56±1.20 13.77±1.20 11.95±1.81 4n 32.54±0.75 42.23±0.00 37.65±2.49 14.27±0.74 21.11±1.11 38.48±0.63 4o 27.08±2.60 36.17±0.95 30.61±1.55 21.97±1.48 20.37±0.64 41.65±2.49 4p 26.55±0.67 43.75±1.99 29.66±5.18 17.69±1.28 16.67±2.22 35.28±4.15 4q 17.07±2.24 26.30±1.14 26.67±1.28 13.70±0.64 15.83±0.88 17.41±1.37 4r 15.63±1.19 25.80±1.66 20.05±0.61 10.55±1.62 13.04±1.70 20.72±1.61 4s 23.02±1.14 26.72±1.92 22.72±0.85 13.33±0.06 10.44±0.00 21.24±1.86 4t 19.41±1.10 26.67±1.89 23.06±0.82 12.36±2.13 12.21±1.01 18.59±0.77 4u 20.58±0.72 33.42±1.91 26.08±0.81 24.47±1.89 24.89±2.01 28.53±0.62 4v 10.42±1.44 8.03±2.10 30.21±0.74 13.97±1.28 27.92±0.46 30.72±1.67 4w 22.32±1.55 20.64±1.88 22.33±1.38 19.36±0.96 18.89±1.52 34.49±1.55 4x 23.94±0.56 12.73±0.91 16.02±1.46 17.22±1.81 17.80±1.23 24.34±1.39 3 16.06±0.63 5.30±0.52 8.01±1.48 12.21±0.58 9.91±0.66 14.87±0.67 Azoxystrobin 75.00±0.00 66.12±0.00 75.20±0.47 65.68±1.06 67.43±0.18 65.82±1.05 a Average inhibition rate±SD (%) (n=3). 由表 1可知, 绝大部分化合物对上述病原菌均表现出一定程度的抑制活性, 且几乎所有硫醚类化合物都具有比4-位为巯基的硫醇化合物3更高的抑制活性(对马铃薯干腐菌有20个硫醚化合物活性高于硫醇化合物3, 对水稻稻瘟、玉米弯孢和白菜黑斑菌分别有21、22和23个, 而对小麦赤霉和苹果腐烂菌所有目标化合物活性均要高于硫醇3).其中化合物4a、4c对苹果腐烂菌的抑制率分别为(62.53±1.99)%和(66.50±0.76)%, 与阳性药物嘧菌酯对该病原菌的抑制活性(67.43±0.18)%比较接近, 同时这两个化合物(4a、4c)对水稻稻瘟菌的抑制率[分别为(64.73±1.36)%和(60.48±1.89)%]也与嘧菌酯类似[(65.82±1.05)%].化合物4a对白菜黑斑菌[(66.84±0.74)%]和玉米弯孢菌[(59.15±1.96)%]的抑制活性接近阳性药物[分别为(75.20±0.47)%, (65.68±1.06)%], 同时化合物4h对小麦赤霉菌的抑制率[(59.84±1.17)%]也接近阳性药物[(66.12±0.00)%].总的来说, 化合物4a、4c与4h几乎对所有供试病原菌都表现出相对更高的抑制活性.
初步构效分析如下:相对于硫醇化合物3而言, 不同硫醚基取代显著影响了该类化合物最终的抗菌活性, 且一般符合脂肪族取代活性强于芳香族取代, 空间位阻较小的取代基化合物活性强于位阻较大的取代基.当同为脂肪族取代的乙基(4a)、丙基(4b、4c)、烯丙基(4h)取代时, 化合物活性整体强于位阻较大的丁基(4d)、庚基(4e)及环烷烃(4f、4g、4l及4m)取代.当同为芳香族基团取代时, 苯环上无论吸电子还是给电子基团取代对化合物活性的影响都较小, 且通常表现出不同程度的活性降低.同时, 我们也注意到苄基取代(4i)活性要高于位阻更大的苯丙基取代(4k).
2. 结论
利用比较简便的原料与方法设计合成了24个4-硫醚取代喹啉类化合物, 其中22个未见文献报道, 所有目标化合物均通过多种测试方法确证其结构, 并初步评价了所有目标化合物对多种植物病原菌的抑制活性.结果表明, 绝大多数化合物均具有一定程度的抗菌活性, 其中化合物4a、4c与4h表现出相对更高的活性.初步构效关系分析表明: 4-位硫原子不同基团取代能显著影响化合物的活性, 一般脂肪族取代活性强于芳香族取代, 空间位阻较小的取代基化合物活性强于位阻较大者, 而芳香族取代中苯环不同取代模式对活性的影响不大甚至是不利的.这些研究结果对进一步设计新型喹啉类抗菌剂提供了一定的基础与参考.
3. 实验部分
3.1 仪器与试剂
熔点经X-4显微熔点仪测定(上海仪电物理光学仪器有限公司, 温度未经校正); 核磁采用德国Bruker Advance 400/500 MHz核磁共振仪; 高分辨质谱采用Bruker Daltonics Bio-TOF-Q Ⅲ型质谱仪(ESI-MS)测定; 所有试剂均为国产市售分析纯, 无水溶剂按标准方法处理.
3.2 实验方法
3.2.1 中间体N-(2-乙酰苯基)-苯甲酰胺(1)的合成
中间体1的合成参考文献[28].在500 mL圆底烧瓶中加入150 mL无水二氯甲烷, 后依次加入邻氨基苯乙酮(20.274 g, 0.15 mol)、三乙胺(15.280 g, 0.15 mol), 冰浴搅拌下逐滴加入苯甲酰氯(21.180 g, 0.15 mol)的二氯甲烷溶液(150 mL), 滴加完毕后室温继续反应约3 h, 薄层色谱(TLC)监测反应至完全.反应完成后加入适量水萃取, 有机相水洗涤后无水硫酸钠干燥, 旋除溶剂后石油醚-乙酸乙酯重结晶即得到34.62 g中间体1.白色粉末, 产率96.5%. m.p. 97.0~98.4 ℃(文献值[29]: 99~100 ℃); 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.98 (d, J=6.6 Hz, 1H), 8.07 (d, J=6.6 Hz, 2H), 7.96~7.93 (m, 1H), 7.63~7.60 (m, 1H), 7.57~7.51 (m, 3H), 7.17~7.13 (m, 1H), 2.71 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 203.8, 166.6, 142.0, 136.0, 135.3, 132.6, 132.4, 129.4 (2×C), 128.0 (2×C), 123.0, 122.5, 121.3, 29.2.
3.2.2 中间体2-苯基-4-喹啉酮(2)的合成
中间体2的合成参考文献[29, 34].在盛有约250 mL二氧六环的圆底烧瓶中加入中间体1 (23.927 g, 0.1 mol), 再分批加入NaOH固体(12.071 g, 0.3 mol), 缓慢升温至110 ℃, 强力搅拌反应2 h.反应完成后直接旋除溶剂, 加入约300 mL水使其溶解, 再用1 mol•L-1盐酸调节溶液pH至中性, 出现大量黄色沉淀.抽滤, 滤饼用水洗涤数次, 再用二氯甲烷-乙酸乙酯混合溶液(V: V=1:1)洗涤数次, 干燥后得到灰黄色粉末20.71 g, 产率93.6%, 即中间体2. m.p. 247.7~249.5 ℃(文献值[29]: 247~250 ℃); 1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ: 11.75 (s, 1H), 8.10 (d, J=8.1 Hz, 1H), 7.84 (d-like, J=3.7 Hz, 2H), 7.78 (d, J=8.3 Hz, 1H), 7.68 (t, J=8.1 Hz, 1H), 7.59~7.58 (m, 3H), 7.34 (t, J=7.5 Hz, 1H), 6.34 (s, 1H); 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ: 177.4, 150.5, 141.0, 134.7, 132.3, 130.9, 129.5 (2×C), 127.9 (2×C), 125.3, 125.2, 123.8, 119.2, 107.8.
3.2.3 中间体2-苯基-4-巯基喹啉(3)的合成
中间体3的合成参考文献[21, 32].在500 mL圆底烧瓶中将(20.11 g, 0.09 mol)中间体2溶于约250 mL无水吡啶中, 冰浴搅拌下缓慢分批加入五硫化二磷(40.4 g, 0.18 mol), 加料完后升温至110 ℃继续反应5 h.完成后冷却至室温, 加入等体积无离子水搅拌数分钟即出现大量黄色沉淀, 继续搅拌0.5 h待沉淀完全后抽滤, 得到粗产品.将粗产品溶于100 mL质量分数为10%的NaOH溶液之中, 充分溶解后加入冰乙酸调节pH至中性, 再次得到大量黄色沉淀.抽滤, 滤饼分别用水与石油醚洗涤数次后干燥, 得到橙色粉末20.91 g, 产率97.0%, 即中间体3. m.p. 172.9~173.7 ℃(文献值[35]: 176 ℃); 1H NMR (DMSO- d6, 500 MHz) δ: 8.71 (d, J=8.2 Hz, 1H), 7.98 (d, J=8.2 Hz, 2H), 7.81 (d, J=8.2 Hz, 1H), 7.65 (s, 1H), 7.62 (d, J=7.7 Hz, 1H), 7.57~7.52 (m, 3H), 7.38 (t, J=7.5 Hz, 1H), 1.90 (s, 1H); 13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz) δ: 172.1, 147.4, 136.2, 132.1, 130.6, 129.8, 128.9 (2×C), 128.5, 127.5 (2×C), 124.2, 123.5, 122.3.
3.2.4 目标化合物4a~4x的合成
目标化合物4a~4x的制备参考文献[32, 36]. 50 mL圆底烧瓶中加入中间体3 (2.5 mmol), 用15 mL质量分数为10%溶解后再加入15 mL乙腈, 后分别加入等物质量的对应卤代烃(2.5 mmol)及少量相转移催化剂TBAB, 50 ℃充分搅拌至TLC检测反应完全.稍冷却后加入约50 mL水及乙酸乙酯萃取, 有机相用水、饱和食盐水洗涤数次后无水硫酸钠干燥, 旋除溶剂后即得到目标化合物4a~4x.对于反应活性较高的卤代烃, 可直接在质量分数为10%的KOH溶液中反应, 目标产物以固体形式析出, 抽滤即可.
2-苯基-4-乙硫基喹啉(4a):棕色粉末, 收率66%. m.p. 92.6~94.5 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.16 (d, J=7.7 Hz, 1H), 8.13 (d, J=7.7 Hz, 1H), 8.11 (d, J=7.7 Hz, 2H), 7.73 (t, J=6.7 Hz, 1H), 7.63 (s, 1H), 7.54 (t, J=7.4 Hz, 3H), 7.48 (t, J=7.7 Hz, 1H), 3.22 (q, J=7.4 Hz, 2H), 1.53 (t, J=7.4 Hz, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.7, 148.1, 147.7, 140.1, 130.4, 130.0, 129.5, 129.0 (2×C), 127.8 (2×C), 126.2, 125.7, 123.5, 114.2, 25.5, 13.6; ESI-HRMS calcd for C17H16NS [M+H]+ 266.1003, found 266.0996.
2-苯基-4-丙硫基喹啉(4b):棕色粉末, 收率65%. m.p. 47.6~48.4 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.16 (d, J=8.3 Hz, 2H), 8.12 (d, J=8.3 Hz, 2H), 7.72 (t, J=7.6 Hz, 1H), 7.62 (s, 1H), 7.56~7.51 (m, 3H), 7.50~7.46 (m, 1H), 3.14 (t, J=7.2 Hz, 2H), 1.92~1.84 (m, 2H), 1.15 (t, J=7.3 Hz, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.6, 148.4, 147.6, 140.0, 130.3, 130.0, 129.5, 129.0 (2×C), 127.7 (2×C), 126.1, 125.7, 123.5, 114.2, 33.4, 21.9, 13.8; ESI-HRMS calcd for C18H18NS [M+H]+ 280.1160, found 280.1164.
2-苯基-4-(异丙基硫基)-喹啉(4c):棕色粉末, 收率70%. m.p. 60.3~61.3 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.18 (dd, J=13.4, 8.4 Hz, 2H), 8.13 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.74 (br s, 2H), 7.54 (d, J=6.7 Hz, 3H), 7.49 (d, J=6.5 Hz, 1H), 3.79 (t-like, J=6.1 Hz, 1H), 1.51 (q, J=6.1 Hz, 6H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.7, 147.9, 147.4, 139.9, 130.4, 130.1, 129.5, 129.0 (2×C), 127.8 (2×C), 126.3, 126.2, 123.9, 116.5, 36.2, 23.0 (2×C); ESI-HRMS calcd for C18H18NS [M+H]+ 280.1160, found 280.1165.
2-苯基-4-正丁硫基喹啉(4d):浅黄色粉末, 收率52%. m.p. 37.0~38.1 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.14 (d, J=7.6 Hz, 2H), 8.11 (d, J=7.6 Hz, 2H), 7.72 (t, J=7.9 Hz, 1H), 7.62 (s, 1H), 7.53 (q, J=6.6 Hz, 3H), 7.48 (t, J=7.3 Hz, 1H), 3.18 (t, J=7.7 Hz, 2H), 1.87~1.82 (m, 2H), 1.62~1.55 (m, 2H), 1.01 (t, J=7.3 Hz, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.7, 148.4, 147.7, 140.1, 130.4, 130.0, 129.5, 129.0 (2×C), 127.8 (2×C), 126.2, 125.7, 123.6, 114.2, 31.1, 30.4, 22.4, 13.9; ESI-HRMS calcd for C19H20NS [M+H]+ 294.1316, found 294.1338.
2-苯基-4-正庚硫基喹啉(4e):浅棕色粉末, 收率50%. m.p. 47.9~49.5 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.14 (d, J=8.2 Hz, 2H), 8.11 (d, J=8.2 Hz, 2H), 7.72 (t, J=7.7 Hz, 1H), 7.62 (s, 1H), 7.53 (q, J=7.2 Hz, 3H), 7.48 (t, J=7.4 Hz, 1H), 3.17 (t, J=7.4 Hz, 2H), 1.88~1.83 (m, 2H), 1.57~1.52 (m, 2H), 1.41~1.36 (m, 2H), 1.34~1.29 (m, 4H), 0.90 (t, J=6.9 Hz, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.7, 148.5, 147.7, 140.1, 130.4, 130.0, 129.5, 129.0 (2×C), 127.8 (2×C), 126.2, 125.7, 123.6, 114.2, 31.9, 31.4, 29.2, 29.0, 28.4, 22.8, 14.3; ESI-HRMS calcd for C22H26NS [M+H]+ 336.1786, found 336.1780.
2-苯基-4-(环戊基硫基)-喹啉(4f):棕色油状液体, 收率72%; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 8.16~8.11 (m, 4H), 7.74~7.70 (m, 2H), 7.56~7.46 (m, 4H), 3.95~3.89 (m, 1H), 2.33~2.26 (m, 2H), 1.90~1.80 (m, 4H), 1.77~1.71 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.6, 148.8, 147.7, 140.1, 130.4, 129.9, 129.4, 129.0 (2×C), 127.7 (2×C), 126.1, 125.7, 123.6, 115.4, 43.5, 33.6 (2×C), 25.3 (2×C); ESI-HRMS calcd for C20H20NS [M+H]+306.1316, found 306.1312.
2-苯基-4-(环己基硫基)-喹啉(4g):黄色粉末, 收率67%. m.p. 103.0~104.1 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.22 (d, J=8.2 Hz, 1H), 8.15 (d, J=8.2 Hz, 1H), 8.11 (d, J=8.2 Hz, 2H), 7.74 (s, 1H), 7.72 (d, J=8.2 Hz, 1H), 7.54 (q, J=7.9 Hz, 3H), 7.48 (t, J=7.3 Hz, 1H), 3.55 (t-like, J=8.1 Hz, 1H), 2.17 (d-like, J=10.2 Hz, 2H), 1.88~1.85 (m, 2H), 1.71~1.68 (m, 1H), 1.60 (q-like, J=12.0 Hz, 2H), 1.50~1.43 (m, 2H), 1.40~1.34 (m, 1H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.7, 148.1, 147.0, 140.1, 130.4, 130.1, 129.5, 129.1 (2×C), 127.8 (2×C), 126.6, 126.2, 124.1, 116.7, 58.6, 44.6, 33.2, 26.1, 25.9, 18.6; ESI-HRMS calcd for C21H22NS [M+H]+ 320.1473, found 320.1457.
2-苯基-4-(烯丙基硫基)-喹啉(4h):黄色粉末, 收率70%. m.p. 69.2~70.0 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.15 (dd, J=8.2, 1.0 Hz, 2H), 8.10 (dt, J=8.2, 1.0 Hz, 2H), 7.75~7.72 (m, 1H), 7.67 (s, 1H), 7.55~7.52 (m, 3H), 7.49~7.46 (m, 1H), 6.05~5.98 (m, 1H), 5.44 (dq, J=16.9, 1.4 Hz, 1H), 5.29 (dq, J=16.9, 1.4 Hz, 1H), 3.85 (dt, J=6.6, 1.2 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.7, 147.8, 147.2, 140.0, 132.3, 130.5, 130.1, 129.6, 129.0 (2×C), 127.7 (2×C), 126.3, 125.8, 123.6, 119.4, 115.1, 34.6; ESI-HRMS calcd for C18H16NS [M+H]+278.1003, found 278.0990.
2-苯基-4-苄硫基喹啉(4i):浅黄色粉末, 收率70%. m.p. 117.1~118.5 ℃; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 8.67 (br s, 1H), 8.14 (dd, J=8.0, 1.4 Hz, 1H), 8.08 (dd, J=8.0, 1.4 Hz, 2H), 7.80 (td, J=8.3, 1.2 Hz, 1H), 7.66 (s, 1H), 7.59 (td, J=8.1, 1.0 Hz, 1H), 7.52~7.46 (m, 5H), 7.41~7.31 (m, 3H), 4.52 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 155.8, 135.2, 131.0, 130.2, 129.1, 128.2, 126.8, 125.4, 123.5, 115.1, 36.6; ESI-HRMS calcd for C22H18NS [M+H]+ 328.1160, found 328.1154.
2-苯基-4-(苯乙基硫基)-喹啉(4j):浅黄色粉末, 收率68%. m.p. 68.3~69.4 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.24~8.18 (m, 4H), 7.79 (t, J=7.6 Hz, 1H), 7.71 (s, 1H), 7.59 (q, J=7.4 Hz, 3H), 7.55 (t-like, J=7.2 Hz, 1H), 7.41 (t, J=7.4 Hz, 2H), 7.35 (d, J=7.3 Hz, 3H), 3.48 (t, J=7.7 Hz, 2H), 3.18 (t, J=7.7 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.7, 147.8, 139.9, 139.7, 130.4, 130.1, 129.5, 129.0 (2×C), 128.9 (2×C), 128.7 (2×C), 127.7 (2×C), 127.0, 126.2, 125.7, 123.6, 114.4, 34.9, 33.0; ESI-HRMS calcd for C23H20NS [M+H]+ 342.1316, found 342.1321.
2-苯基-4-(苯丙基硫基)-喹啉(4k):浅黄色膏状物, 收率67%; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.22 (dd, J=8.2, 5.1 Hz, 2H), 8.12 (d, J=8.2 Hz, 2H), 7.78 (t, J=7.6 Hz, 1H), 7.61~7.57 (m, 4H), 7.54 (t, J=7.2 Hz, 1H), 7.37 (t, J=7.5 Hz, 2H), 7.29 (t, J=7.5 Hz, 3H), 3.21 (t, J=7.3 Hz, 2H), 2.92 (t, J=7.3 Hz, 2H), 2.26~2.20 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.7, 147.9, 147.7, 140.9, 140.0, 130.4, 130.1, 129.5, 129.0 (2×C), 128.8 (2×C), 128.7 (2×C), 127.7 (2×C), 126.4, 126.2, 125.8, 123.6, 114.2, 35.0, 30.6, 30.1; ESI-HRMS calcd for C24H22NS [M+H]+ 356.1473, found 356.1470.
2-苯基-4-(环己甲基硫基)-喹啉(4l):棕色粉末, 收率75%. m.p. 58.7~60.5 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.16 (d, J=8.2 Hz, 2H), 8.12 (d, J=8.2 Hz, 2H), 7.72 (t, J=7.7 Hz, 1H), 7.60 (s, 1H), 7.56~7.46 (m, 4H), 3.05 (d, J=6.7 Hz, 2H), 2.01 (d, J=12.2 Hz, 2H), 1.79 (dd, J=10.6, 2.9 Hz, 3H), 1.70 (d, J=12.3 Hz, 1H), 1.34~1.11 (m, 5H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.6, 149.0, 147.5, 140.0, 130.3, 130.0, 129.5, 129.0 (2×C), 127.8 (2×C), 126.1, 125.8, 123.6, 114.2, 38.7, 37.2, 33.2 (2×C), 26.3, 26.2 (2×C); ESI-HRMS calcd for C22H24NS [M+ H]+ 334.1629, found 334.1624.
2-苯基-4-(环己乙基硫基)-喹啉(4m):白色粉末, 收率66%. m.p. 64.7~65.5 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.17~8.13 (m, 4H), 7.72 (t-like, J=7.1 Hz, 1H), 7.62 (s, 1H), 7.54 (q, J=7.2 Hz, 3H), 7.50~7.47 (m, 1H), 3.16 (t, J=7.7 Hz, 2H), 1.81 (d, J=12.8 Hz, 2H), 1.76~1.68 (m, 5H), 1.54~1.47 (m, 1H), 1.33~1.14 (m, 3H), 0.99 (qd, J=12.8, 2.6 Hz, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.6, 148.5, 147.6, 140.0, 130.4, 129.9, 129.4, 128.9 (2×C), 127.7 (2×C), 126.0, 125.6, 123.5, 113.9, 37.2, 35.8, 33.1 (2×C), 28.9, 26.6, 26.3 (2×C); ESI-HRMS calcd for C23H26NS [M+H]+ 348.1786, found 348.1785.
2-苯基-4-(4-氟苄硫基)-喹啉(4n):浅黄色粉末, 收率78%. m.p. 112.5~113.5 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.14 (t, J=7.3 Hz, 2H), 8.02 (d, J=7.3 Hz, 2H), 7.73 (t, J=7.5 Hz, 1H), 7.63 (s, 1H), 7.55~7.50 (m, 3H), 7.47 (d, J=7.1 Hz, 1H), 7.44 (dd, J=8.3, 5.3 Hz, 2H), 7.25 (t, J=8.3 Hz, 2H), 4.36 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 162.5 (d, J=246.7 Hz), 156.8, 147.8, 147.3, 139.9, 131.4, 130.8 (d, J=8.0 Hz), 130.5, 130.2, 129.6, 129.1 (2×C), 127.7 (2×C), 126.4, 125.6, 123.5, 116.1 (d, J=21.6 Hz), 115.4, 35.9; ESI-HRMS calcd for C22H17FNS [M+H]+ 346.1066, found 346.1064.
2-苯基-4-(3-氟苄硫基)-喹啉(4o):白色粉末, 收率77%. m.p. 105.6~106.4 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.15 (d, J=8.3 Hz, 1H), 8.13 (dd, J=8.3, 0.8 Hz, 1H), 8.00 (d, J=8.3 Hz, 2H), 7.74~7.71 (m, 1H), 7.60 (s, 1H), 7.54~7.49 (m, 3H), 7.47~7.44 (m, 1H), 7.34~7.30 (m, 1H), 7.25~7.20 (m, 2H), 7.00 (td, J=8.3, 2.2 Hz, 1H), 4.36 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 163.0 (d, J=247.0 Hz), 156.5, 138.1 (d, J=7.4 Hz), 130.4, 130.3, 130.2, 130.0, 129.4, 128.8 (2×C), 127.5 (2×C), 126.2, 125.3, 124.6, 124.5, 123.3, 115.8 (d, J=22.3 Hz), 115.1, 114.9, 114.8, 35.9; ESI-HRMS calcd for C22H17FNS [M+H]+ 346.1066, found 346.1049.
2-苯基-4-(2-氟苄硫基)-喹啉(4p):浅黄色粉末, 收率78%. m.p. 108.8~109.9 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.15 (d, J=8.3 Hz, 2H), 8.06 (d, J=8.3 Hz, 2H), 7.73 (t, J=8.2 Hz, 1H), 7.70 (s, 1H), 7.54~7.51 (m, 3H), 7.46 (q, J=7.2 Hz, 2H), 7.30~7.26 (m, 1H), 7.13~7.10 (m, 2H), 4.43 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 160.8 (d, J=247.2 Hz), 130.9, 130.8, 130.0, 129.7 (d, J=8.0 Hz), 129.4, 128.9, 128.8 (2×C), 127.6 (2×C), 126.2, 125.5, 124.6, 124.5, 123.4, 115.6 (d, J=21.7 Hz), 115.3, 99.9, 29.2; ESI-HRMS calcd for C22H17FNS [M+H]+ 346.1066, found 346.1051.
2-苯基-4-(3-氯苄硫基)-喹啉(4q):浅黄色粉末, 收率72%. m.p. 114.7~115.7 ℃; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 8.14 (dd, J=8.0, 4.0 Hz, 2H), 8.01 (d-like, J=8.0 Hz, 2H), 7.73 (td, J=8.3, 1.1 Hz, 1H), 7.61 (s, 1H), 7.56~7.46 (m, 5H), 7.37~7.34 (m, 1H), 7.29 (d-like, J=5.2 Hz, 2H), 4.34 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.8, 147.8, 146.9, 139.8, 138.0, 134.9, 130.5, 130.3, 130.2, 129.6, 129.3, 129.1 (2×C), 128.2, 127.7 (2×C), 127.2, 126.4, 125.6, 123.5, 115.4, 36.1; ESI-HRMS calcd for C22H17ClNS [M+H]+ 362.0770, found 362.0768.
2-苯基-4-(2-氯苄硫基)-喹啉(4r):白色粉末, 收率70%. m.p. 128.6~129.9 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.16 (dd, J=8.4, 1.1 Hz, 2H), 8.05 (dd, J=8.4, 1.1 Hz, 2H), 7.74~7.71 (m, 1H), 7.64 (s, 1H), 7.54~7.50 (m, 3H), 7.48~7.43 (m, 3H), 7.26~7.20 (m, 2H), 4.50 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.6, 134.4, 133.4, 130.8, 130.3, 130.1, 130.0, 129.5, 129.4, 128.9 (2×C), 127.7 (2×C), 127.4, 126.4, 125.7, 123.6, 115.8, 100.0, 34.1; ESI-HRMS calcd for C22H17ClNS [M+H]+ 362.0770, found 362.0756.
2-苯基-4-(3-溴苄硫基)-喹啉(4s):白色粉末, 收率67%. m.p. 120.3~120.7 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.15 (d, J=8.2 Hz, 1H), 8.12 (dd, J=8.2, 0.8 Hz, 1H), 8.00 (d, J=8.2 Hz, 2H), 7.74~7.71 (m, 1H), 7.66 (t, J=1.4 Hz, 1H), 7.60 (s, 1H), 7.55~7.51 (m, 3H), 7.48~7.43 (m, 2H), 7.40 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.22 (t, J=7.9 Hz, 1H), 4.33 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.5, 138.0, 132.0, 131.0, 130.4, 130.2, 130.1, 129.4, 128.9 (2×C), 127.6 (2×C), 127.5, 126.3, 125.3, 123.3, 122.8, 115.2, 35.8; ESI-HRMS calcd for C22H17BrNS [M+H]+ 406.0265, found 406.0261.
2-苯基-4-(2-溴苄硫基)-喹啉(4t):白色粉末, 收率67%. m.p. 143.3~144.8 ℃; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 8.08 (t, J=8.9 Hz, 2H), 7.97 (d, J=7.0 Hz, 2H), 7.65 (t-like, J=8.2 Hz, 1H), 7.55 (d-like, J=6.6 Hz, 2H), 7.47~7.36 (m, 5H), 7.18 (t, J=7.5 Hz, 1H), 7.07 (td, J=11.5, 1.5Hz, 1H), 4.42 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.8, 147.8, 147.0, 139.8, 135.2, 133.4, 131.0, 130.5, 130.2, 129.7, 129.6, 129.0 (2×C), 128.1, 127.8 (2×C), 126.4, 125.8, 124.9, 123.7, 116.0, 37.0; ESI-HRMS calcd for C22H17BrNS [M+H]+ 406.0265, found 406.0261.
2-苯基-4-(3-硝基苄硫基)-喹啉(4u):白色粉末, 收率58%. m.p. 160.0~161.5 ℃; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 8.38 (s, 1H), 8.17~8.12 (m, 3H), 8.00 (dd, J=8.3, 1.2 Hz, 2H), 7.79~7.72 (m, 2H), 7.63 (s, 1H), 7.57~7.45 (m, 5H), 4.46 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 100 MHz) δ: 156.6, 148.5, 147.7, 145.9, 139.4, 138.2, 134.9, 130.4, 130.2, 129.9, 129.6, 129.0 (2×C), 127.5 (2×C), 126.5, 125.4, 123.9, 123.3, 122.9, 115.6, 35.8; ESI-HRMS calcd for C22H17N2O2S [M+H]+ 373.1011, found 373.1012.
2-苯基-4-(3-三氟甲基苄硫基)-喹啉(4v):白色粉末, 收率67%. m.p. 102.9~103.3 ℃; 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 8.14 (d-like, J=8.2 Hz, 2H), 8.12 (dt, J=8.3, 1.2 Hz, 2H), 7.76~7.71 (m, 2H), 7.67 (d, J=7.7 Hz, 1H), 7.61 (s, 1H), 7.58~7.46 (m, 6H), 4.42 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.8, 147.8, 146.7, 139.7, 137.1, 132.3, 131.4 (q, J=32.4 Hz), 130.5, 130.2, 129.6 (2×C), 129.0 (2×C), 127.6 (2×C), 126.5, 125.9 (d, J=3.2 Hz), 125.6, 124.9 (d, J=3.2 Hz), 124.1 (q, J=272.6 Hz), 123.5, 115.5, 36.2; ESI-HRMS calcd for C23H17F3NS [M+H]+ 396.1034, found 396.1038.
2-苯基-4-(3-甲氧基苄硫基)-喹啉(4w):浅黄色粉末, 收率74%. m.p. 131.3~131.9 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.12 (d, J=8.4 Hz, 2H), 8.01 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.71 (t, J=8.2 Hz, 1H), 7.64 (s, 1H), 7.50 (q, J=7.9 Hz, 3H), 7.44 (t, J=7.3 Hz, 1H), 7.29~7.24 (m, 1H), 7.06 (d, J=7.7 Hz, 1H), 7.03 (s, 1H), 6.84 (dd, J=8.2, 2.3 Hz, 1H), 4.35 (s, 2H), 3.78 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 160.1, 156.6, 147.7, 147.6, 139.8, 137.2, 130.4, 130.0, 129.9, 129.5, 128.9 (2×C), 127.7 (2×C), 126.2, 125.5, 123.4, 121.3, 115.1, 114.5, 113.5, 55.4, 36.5; ESI-HRMS calcd for C23H20NOS [M+H]+ 358.1266, found 358.1251.
2-苯基-4-(4-甲基苄硫基)-喹啉(4x):白色粉末, 收率69%. m.p. 95.7~96.5 ℃; 1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.14 (d, J=7.8 Hz, 2H), 8.03 (d, J=7.8 Hz, 2H), 7.72 (t, J=7.1 Hz, 1H), 7.66 (s, 1H), 7.52~7.46 (m, 4H), 7.37 (d, J=7.1 Hz, 2H), 7.18 (d, J=7.1 Hz, 2H), 4.37 (s, 2H), 2.35 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ: 156.8, 147.9, 147.7, 140.0, 137.8, 132.5, 130.5, 130.1, 129.8, 129.5 (2×C), 129.1 (2×C), 129.0 (2×C), 127.8 (2×C), 126.3, 125.6, 123.6, 115.1, 36.3, 21.4; ESI-HRMS calcd for C23H20NS [M+H]+ 342.1316, found 342.1315.
3.2.5 抗菌活性测试
本实验采用菌丝生长速率法对6种供试真菌进行了活性测试.将各供试化合物分别用体积分数为5%二甲基亚砜(DMSO)溶解, 制得含药浓度为1 mg/mL的溶液, 然后以无菌马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)培养基稀释至100 μg/mL, 约20 mL/皿, 同时分别以嘧菌酯和含体积分数为0.5%的DMSO的PDA培养基为阳性和空白对照.待各培养基基本凝固后, 分别在各平皿中央接入已培养好的直径为5 mm的病原菌菌饼, 每处理重复3次.于28 ℃、饱和湿度条件下恒温保湿培养72 h后, 以十字交叉法测量各处理菌落直径, 取其平均值, 并按以下公式计算菌丝的生长抑制率.生长抑制率(%)=(空白菌落直径-药剂菌落直径)/(空白菌落直径-5)×100%.
辅助材料(Supporting Information) 所有化合物的1H NMR和13C NMR及HRMS谱图.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.
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表 1 目标化合物(100 μg/mL)对6种植物病原菌的抑制率(%)a
Table 1. Inhibition rate (%) of target compounds (100 μg/mL) against 6 phytopathogenic fungi
Compd. F. solani F. graminearum A. brassicae C. lunata V. mali P. grisea 4a 53.52±1.57 52.12±1.89 66.84±0.74 59.15±1.96 62.53±1.99 64.73±1.36 4b 46.25±2.50 45.45±2.41 54.02±2.01 45.90±1.28 43.97±0.52 50.03±0.90 4c 55.00±0.00 51.21±2.10 63.42±1.96 56.15±0.00 66.50±0.76 60.48±1.89 4d 36.41±0.16 30.25±0.58 26.07±1.59 33.08±1.21 26.61±1.85 41.33±1.15 4e 26.55±0.67 18.66±1.80 7.51±0.86 13.55±0.35 16.68±0.80 32.00±2.00 4f 32.50±1.25 32.42±1.05 45.90±0.00 26.67±0.00 47.33±1.49 44.63±1.47 4g 26.25±1.25 9.24±1.89 43.33±0.00 21.11±0.74 28.10±0.44 46.64±1.09 4h 56.13±0.79 59.84±1.17 59.57±2.67 45.04±0.74 49.26±0.64 53.33±4.16 4i 32.90±2.34 33.97±8.59 30.51±2.22 20.26±0.00 20.74±0.64 35.72±1.67 4j 21.06±0.44 24.44±0.80 27.52±1.96 22.96±0.64 23.36±0.74 26.83±1.26 4k 10.66±1.64 14.09±0.81 25.38±0.00 14.07±1.70 11.85±0.63 8.94±1.61 4l 18.47±2.19 25.35±0.88 24.96±1.96 23.33±0.00 17.55±2.00 8.65±1.32 4m 15.29±2.79 18.18±0.00 26.24±0.74 18.56±1.20 13.77±1.20 11.95±1.81 4n 32.54±0.75 42.23±0.00 37.65±2.49 14.27±0.74 21.11±1.11 38.48±0.63 4o 27.08±2.60 36.17±0.95 30.61±1.55 21.97±1.48 20.37±0.64 41.65±2.49 4p 26.55±0.67 43.75±1.99 29.66±5.18 17.69±1.28 16.67±2.22 35.28±4.15 4q 17.07±2.24 26.30±1.14 26.67±1.28 13.70±0.64 15.83±0.88 17.41±1.37 4r 15.63±1.19 25.80±1.66 20.05±0.61 10.55±1.62 13.04±1.70 20.72±1.61 4s 23.02±1.14 26.72±1.92 22.72±0.85 13.33±0.06 10.44±0.00 21.24±1.86 4t 19.41±1.10 26.67±1.89 23.06±0.82 12.36±2.13 12.21±1.01 18.59±0.77 4u 20.58±0.72 33.42±1.91 26.08±0.81 24.47±1.89 24.89±2.01 28.53±0.62 4v 10.42±1.44 8.03±2.10 30.21±0.74 13.97±1.28 27.92±0.46 30.72±1.67 4w 22.32±1.55 20.64±1.88 22.33±1.38 19.36±0.96 18.89±1.52 34.49±1.55 4x 23.94±0.56 12.73±0.91 16.02±1.46 17.22±1.81 17.80±1.23 24.34±1.39 3 16.06±0.63 5.30±0.52 8.01±1.48 12.21±0.58 9.91±0.66 14.87±0.67 Azoxystrobin 75.00±0.00 66.12±0.00 75.20±0.47 65.68±1.06 67.43±0.18 65.82±1.05 a Average inhibition rate±SD (%) (n=3). -

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