摘要采用活性亞結構拼接法，設計合成了系列新型含三氟甲基吡啶酰胺結構的N-氰基磺酰亞胺類衍生物，其結構經NMR、13NMR、19NMR和HRMS進行了表征。評估了它們對柑橘潰瘍病菌(Xanthomonasaxonopodispv.citri)、煙草青枯病菌(Ralstoniasolnacearum)和水稻白葉枯病菌(Xanthomonasoryzaepv.oryzae)的殺菌活性及對小菜蛾(Plutellaxylostella)的殺蟲活性。結果表明，部分化合物表現出了良好的抗菌活性和中等的殺蟲活性。其中，在00mg/L質量濃度下，化合物G10對柑橘潰瘍病菌、煙草青枯病菌和水稻白葉枯病菌的抑制率分別為67、53和48，化合物G17對柑橘潰瘍病菌的抗菌活性為69，G14對水稻白葉枯病菌的抑制率為49。在100mg/L時，化合物G1、G7、G8和G10也有中等的殺菌活性，在測試濃度下，部分化合物的活性略高于對照藥劑或與之相當。此外，在500mg/L時，化合物G10和G11對小菜蛾的致死率分別為77%和70%。

　　關鍵詞三氟甲基吡啶;氰基磺酰亞胺;合成;殺菌活性;殺蟲活性

　　中國是全球遭受農作物病蟲害最為嚴重的國家之一，每年農作物都不斷遭受多種病原微生物和害蟲的危害而導致嚴重的損失，這對我國農業生產構成巨大挑戰[12]。如：近年來由革蘭氏陰性菌黃單胞桿菌水稻變種(Xanthomonasoryzaepv.Oryzae)引起的水稻白葉枯病使水稻減產高達50[3,4;而由地毯草黃單胞桿菌柑桔致病變種(Xanthomonasaxonpodispv.itri)引起的柑橘潰瘍病和由青枯雷爾氏菌(Ralstoniasolanacearum)引起的煙草青枯病也給農作物帶來了嚴重的產量和經濟損失5,6。

　　當前，農藥仍然是控制作物病蟲害的主要措施。針對作物細菌性病害，盡管有噻菌銅(Thiodiazolecopper)、中生菌素(zhongshengmycin)及噻唑鋅(ZincThiazole)等藥劑，但隨著病蟲害抗性或交叉抗性的出現，這些殺菌劑效果十分有限。因此，發展結構新穎的抗細菌活性的化合物依然是農藥研究者關注的熱點領域。

　　作為一類重要的衍生物，磺酰亞胺因其穩定性及廣譜的生物活性，在農藥和醫藥方面的創新研究中受到了廣泛關注[9。在新農藥的創新研究方面，含—CN結構的磺酰亞胺衍生物常常出現在農藥分子結構中[1。近10年，陶氏益農科學(DowAgroSciences)發現了大量含有該結構的殺蟲化合物，并從中優選和產業化了氟啶蟲胺腈(Sulfoxaflor) 。近些年，人們不僅僅關注磺酰亞胺類衍生物的殺蟲活性1315，一些具有良好抗植物病毒、抗菌和除草活性的化合物也陸續被報道1618]。

　　例如，Mao等16報道的含噻二唑結構的該類衍生物，在100mg/L濃度下對TMV等具有良好的抗植物病毒活性;Pasteris等17合成了含有噁二唑結構的衍生物，在質量濃度為250mg/L時對大豆銹病(Phakopsorapacyrhizi)和小麥葉銹菌(Pucciniarecondite)的抑菌率為100;Hartmut等[18報道的吡唑衍生物對苘麻(Abutilontheophrasti)、反枝莧(Amaranthusretroflexus)和稗草(Echinochloacrusgalli)具有良好的防除活性。此外，該類結構也被廣泛應用于醫藥創新領域，一些衍生物可作為中性粒細胞彈性蛋白酶活性抑制劑19,20、MNK激酶抑制劑[2、BACE和BACE抑制劑等22,23。

　　三氟甲基吡啶是一類重要的含氟雜環，也是目前市售農藥中常見的活性亞結構24,25。已登記使用的含三氟甲基吡啶農藥有個，包括17個除草劑，個殺菌劑和個殺蟲劑，如氟啶胺(fluazinam)、氟啶脲(chlorfluazuron)和氟吡甲禾靈(haloxyfopmethyl)26等部分結構如圖所示。近年來，含三氟甲基吡啶結構的衍生物因具有殺蟲2728、抗病毒29、除草和抗菌,3等活性而備受關注，是在新農藥的創新中常見的重要結構之一。我們前期的工作中24,3也報道了一些含三氟甲基吡啶結構的活性分子，在殺蟲、殺菌和抗病毒活性方面可作為潛在候選分子或先導化合物。

　　1結果與討論

　　1.1目標化合物的合成

　　目標化合物的合成路線見Scheme。首先，在堿性條件下，氨基乙硫醇鹽酸鹽與不同鹵代烴發生親核取代反應而得到對應的硫醚類化合物24，隨后采用一鍋法，將硫醚類化合物與氯三氟甲基吡啶甲酸在二氯乙烷溶液(DCE)中，以三乙胺為縛酸劑、在三氯氧磷的作用下縮合得到含硫醚結構的三氟甲基吡啶酰胺衍生物。隨后以醋酸碘苯為氧化劑，將單氰胺與中間體反應，在其硫醚結構中引入CN結構[24，得到CN結構的酰胺類化合物，最后在堿性條件下，用間氯過氧苯甲酸為氧化劑37，將氧化得到目標化合物G1G2。

　　1.2目標化合物的結構表征

　　目標化合物的結構均經過HNMR、13CNMR、19FNMR和HRMS確證(譜圖見支持材料)。以目標物G1為例，在其HNMR譜中，吡啶環上的由于受到CF和吡啶環上的吸電子效應的影響，在、Cl原子鄰位的均會裂分為雙重峰，其化學位移δ分別為8.92和8.42，耦合常數分別為0.9Hz和1.1Hz;苯環的也會受到連接的原子影響而存在耦合裂分，其化學位移δ分別在7.5、7.55和7.65;吡啶酰胺的以單峰出現在低場，其化學位移δ在8.74，與酰胺連接的兩個亞甲基的化學位移δ在3.98和4.164.04，而與苯環連接的亞甲基則以最高單峰在δ5.14處出現。

　　在13CNMR中，由于受個原子的耦合作用，三氟甲基的裂分成四重峰，其化學位移δ在122.，耦合常數為27Hz;吡啶環上的化學位移δ分別在151.0、143.5、137.2和128.5，耦合常數分別為1.2、4.0、3.5和33.5Hz;苯環上連接的原子使其相連的受到原子的耦合作用裂分為雙重峰，化學位移為δ161.5，耦合常數為25Hz，其余的化學位移δ分別在135.1、128.2、124.2、119.5和113.4，耦合常數分別為3.2、3.7、9.6、25.0和15.0Hz。

　　2結論

　　采用活性亞結構拼接法，將三氟甲基吡啶結構與含CN結構的磺酰亞胺進行拼接，設計合成了20個結構新穎的含三氟甲基吡啶的氰基磺酰亞胺衍生物。結構經HNMR、13CNMR、19FNMR和HRMS表征，并測試了目標化合物對柑橘潰瘍病菌、煙草青枯病菌和水稻白葉枯病菌的抗菌活性以及對小菜蛾的殺蟲活性。

　　結果表明，在質量濃度為200和100mg/L時，部分目標化合物對柑橘潰瘍病菌、煙草青枯病菌和水稻白葉枯病菌均具有一定的抗菌活性，尤其是化合物G1、G14和G17對上述三種細菌有較好的抗菌活性。在濃度為500mg/L時，化合物G10和G11對小菜蛾也表現出中等的殺蟲活性，其致死率分別為77%和70%。所合成的目標化合物可作為新型殺菌劑或殺蟲劑創新的先導化合物。目前，正在對該類化合物進行進一步深入的活性篩選和化學結構優化，以期待發現活性更好的磺酰亞胺衍生物。

　　3實驗部分

　　3.1儀器與試劑

　　化合物的核磁氫譜、碳譜及氟譜通過德國布魯克AVANCEIIIHD400M型400MHz核磁共振儀(TMS為內標)測定;化合物的熔點經型數字顯示顯微熔點測定儀(溫度未校正)測定;高分辨質樸采用ThermoScientificQExactive質譜儀進行測定。試驗過程中所有的化學試劑均購自上海韶遠試劑有限公司(AccelaChemBioCo.,Ltd.)。

　　3.2實驗方法

　　3.2.1中間體的制備

　　本研究中所有中間體的合成參照我們前期的工作進行制備24,3，且表征數據與文獻一致。

　　4生物活性測試方法

　　4.1抗細菌活性測試方法

　　采用濁度法38，以水稻白葉枯病菌(Xoo)、柑橘潰瘍病菌(Xac)和煙草青枯病菌(solanacearum)為測試對象，商品化殺菌劑中生菌素和噻唑鋅為陽性對照藥劑。初篩濃度分別為00和100mg/L，測試了目標化合物G1G20的體外抗細菌活性。將樣品和對照藥劑分別配置成濃度為00和100mg/L的含毒NB液體培養基于試管中并測定其OD值，即無菌培養基OD值。然后接入受試細菌，在28±1ºC、180r/min的恒溫搖床上振蕩培養48h，在分光光度計上測定兩個濃度的菌液的OD值，即含菌培養基的OD值。按下式計算所測化合物的抑制率，結果見表。校正OD值=含菌培養基OD值−無菌培養基OD值抑制率=(校正后對照培養基菌液OD值−校正后含毒培養基OD值)校正后對照培養基菌液OD值×100%.

　　生物研究評職知識：生物多樣性研究論文可以發哪些sci期刊

　　以小菜蛾(xylostella)為研究對象，商品化殺蟲劑毒死蜱(Chlorpyrifos)和阿維菌素(Avermectin)為陽性對照藥劑，測試了目標化合物G1G20的殺蟲活性。采用浸葉法對供試靶標小菜蛾進行測試，將甘藍葉浸入藥液中15，自然陰干后置于有濾紙的培養皿內，接小菜蛾齡中期幼蟲10頭皿(次重復)，然后放在光照培養箱內，溫度25ºC，光照14h，黑暗10h培養，藥后3d觀察記錄小菜蛾的死亡情況。按下式計算所測目標化合物的致死率。

　　作者：代阿麗，張仁鳳，李傳會，余利嬌，王婭，吳劍