摘要：基于商品化杀菌剂联苯吡嗪酰胺的结构，以含氯取代硝基苯和６-氯吡嗪-２-甲酸为起始原料，经多步反应合成了3 种新型含二苯醚基团的吡嗪甲酰胺。 其结构经１Ｈ ＮＭＲ 和 ＨＲＭＳ 表征确证。 初步农药活性测定结果表明，３种目标化合物在测试剂量下具有一定的除草与杀菌活性。 化合物7ａ 和７ｂ 在2000ｇ ／ｈｍ２（每公顷有效剂量）对荠菜的抑制率接近100％ ，对小藜的抑制率为 95.13％ 。 化合物7ａ 对真菌具有中等的抑制作用。 在50ｍｇ／Ｌ剂量时，7ａ对油菜菌核病的抑制率为46.46％ 。 这种化合物可作为进一步开发的潜在农药先导化合物。
吡嗪类化合物具有多种生物活性，抗杀菌和除草活性。 近年来，在杀菌剂领域，以琥珀酸脱氢酶为靶标的吡嗪类品种占据一定市场份额，由日本农药有限公司［１］开发并登记上市的联苯吡嗪酰胺，主要用于防治水稻、果树、蔬菜以及草坪的白粉病、灰霉病、菌核病、果实斑点病和草坪币斑病［２］。 有效成分用量为 100～375ｇ ／ｈｍ２。 此外，在除草剂领域，2005年 Ｔｕｍｏｖ ａ［３］ 报道化合物Ａ （ 结构式见图１）在浓度为3.72×１０－５ ｍｏｌ／Ｌ 时具有良好的除草活性；Ｍａｓａｔｓｕｇｕ［４］ 报道化合物 Ｂ（结构式见图 １）在50 ｍｇ ／Ｌ 时对灰霉病和黄瓜白粉病（活体条件）显示出100％ 的防治效果。
在新农药创制领域，二苯醚基团被视为农药活性药效团。 含二苯醚基团的氟苯醚酰胺 （ 研发代号：Ｙ13149）是一种由华中师范大学杨光富教授团队研发的新型琥珀酸脱氢酶（ ＳＤＨＩ） 抑制剂。 氟苯醚酰胺具有内吸、剂量低（5～7ｇ ／667ｍ２）、成本低（ ＜20万元／ｔ）的优点，其对多种蔬菜瓜果的真菌病害的防治效果和成本明显优于吡唑醚菌酯［５-18］。 氟苯醚酰胺对水稻纹枯病具有优异的防治效果，优于相同剂量下的噻氟菌胺。 其还对马铃薯晚疫病、白粉病具有较高的杀菌活性［１９］。 本文以杀菌剂联苯吡嗪酰胺为先导化合物，保留其吡嗪基团，在吡嗪结构中引入二苯醚，设计并合成了 ３ 种吡嗪甲酰胺类化合物，并对其除草和杀菌活性进行测试。 目标化合物的设计思路见图 ２。
1. 材料与方法
1.1 仪器与材料
目标化合物的合成实验所使用的试剂均为化学纯或分析纯。 这些试剂主要购自上海泰坦科技、毕得医药、南京化学试剂和安耐吉等品牌或试剂公司。 起始原料6-氯吡嗪-2-甲酸，2-氯硝基苯，4-氯硝基苯和苯酚购自于上海毕得医药（纯度95％ ）。 使用的无水试剂和溶剂均通过标准干燥试剂制备方法除水获得。 使用预制硅胶板进行薄层色谱分析并通过紫外灯 （ ＵＶ254ｎｍ）可视化。 生物实验材料：二甲基亚砜购买于上海毕得医药公司，未处理直接使用。 马铃薯和梨于楚雄和瑞祥综合农贸市场购买。 培养皿、封口膜、葡萄糖和琼脂从南京姜华化玻公司购买。 菌种：菌种从中国农业科学院微生物菌种保藏中心购买。 小麦赤霉菌Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌａ ｓａｕｂｉｎｅｔｔｉ（Ｇ.ｓｓａｕｂｉｎｅｔｔｉ）、油菜菌核病菌 Ｓｃｌｅ-ｒｏｔｉｎｉａ ｓｃｌｅｒｏｔｉｏｒｕｍ（Ｓ.ｓｃｌｅｒｏｔｉｏｒｕｍ）。 供试的5种杂草种子（马唐、牛筋草、播娘蒿、小藜、荠菜）由青岛农业大学植物医学学院生测实验室提供。
1.2 合成路线和步骤
１）中间体2的合成2-苯氧基苯胺的合成方法参考文献［20］，棕色固体，ｍ.ｐ.47～49 ℃ ，收率 70％ 。
２）中间体4的合成4-苯氧基苯胺的合成方法参考文献［20］，白色固体，ｍ.ｐ.81～ 83℃ ，收率75％ 。
３）中间体6的合成4-吡啶氧基苯胺的合成方法参考文献［20］，黄色晶体，ｍ.ｐ. 232～233 ℃ ，收率82％ 。
４）目标化合物7ａ ～7ｃ 的合成于50ｍＬ 反应烧 瓶 中 加 入 原 料 2-苯 氧 基 苯 胺（0.185ｇ，1.0 ｍｍｏｌ ），6-氯吡嗪-2-甲酸 （0.173ｇ，1.0ｍｍｏｌ）和 30ｍＬ 二氯甲烷，搅拌下溶清。 然后依次加入 ＥＤＣＩ （0.287ｇ，1.5ｍｍｏｌ） 和入ＨＯＢＴ （ 0.20ｇ，1.5ｍｍｏｌ）。 反应液在25 ℃ 下反应2～5 ｈ。 以水洗涤反应液，饱和食盐水洗涤。 无水硫酸钠干燥，并浓缩除去二氯甲烷得粗品。 粗产品用乙醇重结晶得目标化合物7ａ ～7ｃ。 合成路线见图 3。
化合物 7ａ， 红色固 体， ｍ.ｐ.138～140 ℃ ， 收率79％ 。１Ｈ ＮＭＲ（400ＭＨｚ，ＣＤＣl３ ） δ：9.62（ ｓ，１Ｈ，ＮＨ），9.58（ ｓ，１Ｈ，ｐｙｒａｚｉｎｅ），8.83（ ｓ，１Ｈ，ｐｙｒａｚｉｎｅ），8.54（ ｓ，１Ｈ，Ｃ６Ｈ６ ），7.82（ｄ，Ｊ ＝ 8.4 Ｈｚ，２Ｈ，Ｃ６Ｈ６ ，7.42～ 7.33（ｍ，２Ｈ，Ｃ６Ｈ６ ），7.15 ～ 7.00（ｍ，４Ｈ，Ｃ６Ｈ5）. ＨＲＭＳ（ＥＩ）（ｃａｌｃｄ.ｍ ／ ｚ）：326.0612（325.0618，Ｍ＋）。
化合物7ｂ， 白 色 固 体， ｍ. ｐ.160～ 162 ℃ ， 收率83.0％ 。１Ｈ ＮＭＲ （400ＭＨｚ， ＣＤＣl３ ） δ： 9.66（ ｓ， １Ｈ，ＮＨ），9.53（ ｓ， １Ｈ， ｐｙｒａｚｉｎｅ）， 8.82（ ｓ， １Ｈ， ｐｙｒａｚｉｎｅ），8.61（ｓ，１Ｈ，Ｃ６Ｈ６ ），7.74（ｄ，Ｊ ＝ ８.４ Ｈｚ，２Ｈ，Ｃ６Ｈ６ ），7.31～ 7.39（ ｍ， ２Ｈ， Ｃ６Ｈ６ ）， 7.13～ 6.95（ ｍ， ４Ｈ，Ｃ６Ｈ5 ），ＨＲＭＳ（ＥＩ） （ｃａｌｃｄ. ｍ／z):325.0618,Ｍ+)。
化合物 7ｃ，浅黄色固体，ｍ.ｐ.166 ～168 ℃，收率89.0％ 。１Ｈ ＮＭＲ（400ＭＨｚ，ＣＤＣl３ ） δ：9.66（ｓ，１Ｈ，ＮＨ），9.53（ｓ，１Ｈ，ｐｙｒａｚｉｎｅ），8.81（ｓ，１Ｈ，ｐｙｒａｚｉｎｅ），8.54（ｓ，１Ｈ，ｐｙｒｉｄｉｎｅ），7.82（ ｄ，Ｊ ＝ 8.4Ｈｚ，２Ｈ，Ｃ６Ｈ６ ），7.62 ～ 7.02（ ｍ， ５Ｈ， Ｃ６Ｈ６ ， ｐｙｒｉｄｉｎｅ ）， ＨＲＭＳ （ ＥＩ ） （ ｃａｌｃｄ.ｍ/z）：326.0568（324.0571，Ｍ+）。
1.3 除草活性测试
依据 ＮＹ／ Ｔ1155.4—2006《农药室内生物测定试验准则除草剂第 4部分：活性测定试验茎叶喷雾法》，设计、开展本试验。 用分析天平（0.001ｇ） 称取一定质量的原药，用1％ 的吐温 －80乳化剂的 ＤＭＦ 配制成1.0％ ～5.0％ 的母液，然后用蒸馏水稀释备用。6 种杂草生长至2 ～3 叶期时， 进行茎叶喷雾处理 （ 压力2.5ｋＰａ，每盆用药量 5ｍＬ），自然晾干后移至玻璃温室进行培养（平均温度30～ 35℃ ，相对湿度60％ ～ 80％ ，约14ｈ 光照），每处理重复3 次，每盆为一个重复，每盆10 ～20株，药后14ｄ 称取各处理杂草地上部分鲜重（ｍ，ｇ），按公式（１）计算鲜重抑制率（％ ）。
土壤处理方法即将几种杂草种子与试验药剂的药液混合，后播于每盆的土壤中。 每处理重复3次，每盆为一个重复，每盆 10～20株，抑制率计算方法与茎叶处理方法类似。
1.4 杀菌活性测试
本实验采用的植物真菌为实验室 4℃ 保存的小麦赤霉病菌和油菜菌核病菌，用马铃薯琼脂葡萄糖为培养基（简称 ＰＤＡ）。 药剂质量浓度均为 50ｍｇ ／ Ｌ。 阳性对照为啶酰菌胺。 采用菌丝生长速率法进行测试：①先将3种植物真菌在 ＰＤＡ 平板上 25 ℃ 培养3～6ｄ左右待用；②将 ＰＤＡ 培养基加热溶化，冷却至 45～50℃ ， 加 入250μＬ 的10ｇ ／ Ｌ 待测化合物制成含50ｍｇ／Ｌ 药液的培养基，并分别倒入培养皿中冷却；③以无菌操作，用打孔器在培养 6ｄ 的各菌株菌丝边缘（生长状况尽量一致） 打取圆形菌饼（直径0.50ｃｍ），再用接种针挑至含药平板中央，然后将培养皿倒置于培养箱（28℃ ）中培养；④于处理后不同时间观察测定菌丝的生长情况，并采用十字交叉法测得直径并处理数据，计算抑制率。
2.结果与讨论
2.1 除草活性测试
总体而言，目标化合物对几种杂草的茎叶处理效果优于土壤处理。 其中化合物7ａ和7ｂ 在2000ｇ ／ ｈｍ２时剂量下对双子叶杂草小藜和荠菜有较高的茎叶处理抑制活性，如7ａ 对荠菜的茎叶处理抑制率为99.47％ ，7ｂ 对荠菜和小藜的茎叶处理抑制率为98.60％ 和95.13％ （表1）。 两者对播娘蒿也有中等的抑制效果。相比之下，化合物7ｃ 对几种杂草的土壤处理和茎叶处理抑制率均低于30％ 。 可能是吡啶环替换苯环后，导致除草活性下降。 该系列化合物表现出一定的除草活性，有潜力作为先导除草活性化合物进行进一步开发。
初步目标化合物的结构与除草活性的关系（构效关系）研究表明：针对不同的杂草种类，含二苯醚基的吡嗪甲酰胺类化合物表现出不同的除草活性。 含苯基取代的吡嗪甲酰胺类化合物优于含吡啶取代的；含2-苯氧基取代的吡嗪甲酰胺类化合物的整体除草活性比４-苯氧基取代的更好。
2.2 杀菌活性测试
化合物 7ａ ～7ｃ 和啶酰菌胺的杀菌活性测试结果见表2。 从表2可知， 化合物7ａ ～7ｃ质量浓度为50ｍｇ／Ｌ时，对2种植物病原真菌显示出不同程度的杀菌活性， 其中化合物7ａ 对油菜菌核病菌抑制率达46.46％ ，低于啶酰菌胺；化合物 7ｃ 对小麦赤霉病菌抑制率达 34.68％ ，优于啶酰菌胺。 该系列化合物对植物病原真菌的抑制活性一般，在结构式仍需要进一步优化。
3.结论
以氯取代硝基苯和苯酚为起始原料，经过亲核取代、还原和缩合反应合成了3个含二苯醚基的吡嗪甲酰胺类化合物，采用１Ｈ ＮＭＲ 和质谱分析等方法对目标化合物的结构进行了确证。 初步的盆栽法除草活性测试结果表明：化合物7ａ 和 7ｂ 在2000ｇ ／ｈｍ２ 剂量下对双子叶杂草小藜和荠菜有较高的茎叶处理抑制活性。杀菌活性测试显示目标化合物对两种真菌显示中等的抑制活性。 含二苯醚基的吡嗪甲酰胺类化合物表现出优良的除草活性，可作为先导化合物进行进一步开发。
致谢：除草活性测试由青岛农业大学植物医学学院生测实验室的李凌绪教授团队完成，谨表谢意。
作者：周能婷１，解智慧２，杨琛杰２，杨子辉２，４∗∗，姜婷婷３，赏欣语３，杨公振５
１． 楚雄师范学院 化学与地理科学学院，云南 楚雄 ６７５０００；
２． 楚雄师范学院 科学技术研究院，云南 楚雄 ６７５０００；
３． 楚雄师范学院 农学院，云南 楚雄 ６７５０００；
４． 南京林业大学 森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室，江苏 南京 ２１００３７；
５． 菏泽安羊农业科技有限公司，山东 菏泽 ２７４０００）