pimprinine类天然产物的合成及其杀菌活性的研究
吲哚类衍生物是一类重要的杂环化合物。吲哚不仅是许多天然产物的亚结构单元, 同时吲哚衍生物(举例如图Scheme1)也被广泛应用于医药和农药化学领域，如植物生长素、抗炎药、治疗精神病和抗高血压等。其中，天然产物Pimprinine（结构如图Scheme1）作为吲哚类天然产物的一种，最早于1960年从Streptomyces pimprina的发酵母液中分离得到。其后，先正达公司的生物活性测试显示Pimprinine具有一定的杀菌活性。近年来，1,3,4-噁二唑-2-硫醚类以及砜类化合物因具有独特的结构和理化性质，在医药和农药等诸多领域都有着广泛应用。本项目以5-（1H-吲哚基-3-）-1，3，4-噁二唑-硫醇为原料，通过亲核取代、氧化反应将硫醚、砜基结构引入到吲哚基-1，3,4-噁二唑母环结构中，设计并合成了一系列含吲哚噁二唑结构的砜类化合物，通过红外、核磁氢谱和核磁碳谱鉴定了结构，并对目标化合物进行杀菌活性测试。
目录
摘要.........1
关键词.........................1
Abstract...........2
Key words...................2
引言.............................3
1 材料与方法 4
1.1 实验仪器 4
1.2 实验试剂 4
1.3合成部分 4
1.3.1 1H吲哚基3酰肼的合成 4
1.3.2 5(1H吲哚基3)1,3,4噁二唑硫醇的合成 5
1.3.3 含5(1H吲哚基3)1,3,4噁二唑硫醚化合物的合成 6
1.3.4 含5(1H吲哚基3)1,3,4噁二唑砜类化合物的合成 8
1.4杀菌活性检测 10
1.4.1实验设备及材料准备 10
1.4.2 实验方法 10
2.结果与分析 12
3.讨论 18
3.1 主要工作 19
3.2 工作创新点 19
3.3 杀菌活性结果讨论 20
致谢.......21
参考文献.. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
.........................22
附录 1H NMR、13C NMR、IR谱图 23
Pimprinine类天然产物衍生物的合成及其杀菌活性
引言
引言
自然界中，吲哚及其衍生物约占已知生物碱的1/4, 吲哚及其衍生物在农业、医药精细化工等领域应用十分广泛, 已经成为一个重要的热点。如Scheme1所示，3吲哚乙酸(IAA)是一种重要的植物生长素；色氨酸是22种基本氨基酸之一[1]，也是我们日常饮食所必需的氨基酸，它参与了很多重要的生物代谢过程；吲哚美辛(indomethacin)是一种非甾体抗炎药；舒马普坦(sumatriptan)，夫罗曲坦[2] (frovatriptan)和佐米曲普坦(zolmitriptan)都是治疗偏头痛和头痛的化学药物；利血平(reserpine)属于吲哚型生物碱[3]，是治疗精神病和抗高血压的药物，用于控制高血压以及减轻精神病性躁狂症状；长春碱[4] (vinblastine)被用于治疗某些癌症，例如何杰金氏病、绒毛上皮癌等。随着有机合成技术的发展，吲哚及其衍生物因其在化工、医药、染料等诸多领域都体现出巨大的实用价值而受到广泛关注。从吲哚类天然产物在国内外目前的发展趋势来看，其研究发展方向基本都靠近杀虫剂、抗菌素等药理作用和一些特殊的功能，未来的吲哚类衍生物发展前景十分广阔。
Pimprinine类天然产物作为吲哚类化合物的一种重要的衍生物，具有很好的生物活性，在医药、农药方面都有着广泛的应用前景[5]。如何快速高效的构建5(3’吲哚基)噁唑骨架是合成这类天然产物的关键所在[5]。根据天然产物pimprinine的合成、结构改造以及其生物活性研究已经成为一个热点课题，其中张明智博士等做了系统深入的研究工作（如scheme 2所示），他们在噁唑环3号位以及吲哚环上的不同位点进行一系列的取代基修饰，同时将噁唑环改造成噁二唑环，合成了一系列具有较好杀菌活性的Pimprinine类衍生物[5]。
而在具有农用生物活性化合物中，砜类衍生物（举例见Scheme 3）以其良好杀虫、除草、杀菌、植物生长调节等各种生物活性，在农业上显示很大的应用价值[6]。例如日本农药公司报道的新型杀虫剂氟虫酞胺(Flubendiamide)，属于邻苯二甲酞胺砜类结构，对鳞翅目害虫，如棉铃虫具有优异的活性。安万特公司开发亚砜类杀虫剂氟虫睛(Fipronil)对蚜虫、叶蝉、鳞翅目幼虫、蝇类和膜翅目害虫有广谱高效活性。日本中外制药公司开发出除草剂唑草胺(Cafenstrole)，可防除稻田大多数一年生与多年生阔叶杂草。SDC生物技术公司开发出来双环磺草酮(Benzobicydon)除草剂是含砜类结构HPPD抑制剂。此外，由拜尔公司研究开发的除草剂丁噻隆(Buthiuron)和赛黄隆(Ethidimuron)是既含1,3,4噁二唑基结构,又含砜结构的农药。结合上述综合分析可知：许多含l,3,4噁二唑的砜衍生物具有较好的抑菌活性。2004年胡国强等人设计合成了在同一分子中既含双噁二唑又含砜基的新型杂环化合物，在质量分数为0.01%的浓度下，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有较好的抑菌活性[7]。
目前，具有自主知识产权的农药品种的创制，己经成为我国农药发展的必经之路，其次杂环农药如今己是新农药发展的主流[8]。对现有的文献资料进行认真分析和总结，我们认为在天然产物杂环化合物中引入活性基团，尤其是引入硫醚、砜基，有可能得到具有较高活性的化合物。因此，为了创制具有高效、环境友好的农药，本论文以天然产物中筛选出的先导化合物Pimprinine为出发点，设计合成一系列新的含吲哚基1,3,4噁二唑硫醚、砜衍生物（本项目设计思路详见Scheme 4），并对目标化合物的合成、化合物的结构表征、合成方法、生物活性进行了一定层面的研究，取得了较为满意的结果，为目标化合物的进一步研究提供了有价值的参考依据。该研究不论是在基础理论研究方面还是在实际的新农药创制方面都具有非常重要的意义。
Scheme 1 吲哚类天然产物举例
Scheme 2 前期张明智博士对pimprinine结构的成功改造示意图
目录
摘要.........1
关键词.........................1
Abstract...........2
Key words...................2
引言.............................3
1 材料与方法 4
1.1 实验仪器 4
1.2 实验试剂 4
1.3合成部分 4
1.3.1 1H吲哚基3酰肼的合成 4
1.3.2 5(1H吲哚基3)1,3,4噁二唑硫醇的合成 5
1.3.3 含5(1H吲哚基3)1,3,4噁二唑硫醚化合物的合成 6
1.3.4 含5(1H吲哚基3)1,3,4噁二唑砜类化合物的合成 8
1.4杀菌活性检测 10
1.4.1实验设备及材料准备 10
1.4.2 实验方法 10
2.结果与分析 12
3.讨论 18
3.1 主要工作 19
3.2 工作创新点 19
3.3 杀菌活性结果讨论 20
致谢.......21
参考文献.. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
.........................22
附录 1H NMR、13C NMR、IR谱图 23
Pimprinine类天然产物衍生物的合成及其杀菌活性
引言
引言
自然界中，吲哚及其衍生物约占已知生物碱的1/4, 吲哚及其衍生物在农业、医药精细化工等领域应用十分广泛, 已经成为一个重要的热点。如Scheme1所示，3吲哚乙酸(IAA)是一种重要的植物生长素；色氨酸是22种基本氨基酸之一[1]，也是我们日常饮食所必需的氨基酸，它参与了很多重要的生物代谢过程；吲哚美辛(indomethacin)是一种非甾体抗炎药；舒马普坦(sumatriptan)，夫罗曲坦[2] (frovatriptan)和佐米曲普坦(zolmitriptan)都是治疗偏头痛和头痛的化学药物；利血平(reserpine)属于吲哚型生物碱[3]，是治疗精神病和抗高血压的药物，用于控制高血压以及减轻精神病性躁狂症状；长春碱[4] (vinblastine)被用于治疗某些癌症，例如何杰金氏病、绒毛上皮癌等。随着有机合成技术的发展，吲哚及其衍生物因其在化工、医药、染料等诸多领域都体现出巨大的实用价值而受到广泛关注。从吲哚类天然产物在国内外目前的发展趋势来看，其研究发展方向基本都靠近杀虫剂、抗菌素等药理作用和一些特殊的功能，未来的吲哚类衍生物发展前景十分广阔。
Pimprinine类天然产物作为吲哚类化合物的一种重要的衍生物，具有很好的生物活性，在医药、农药方面都有着广泛的应用前景[5]。如何快速高效的构建5(3’吲哚基)噁唑骨架是合成这类天然产物的关键所在[5]。根据天然产物pimprinine的合成、结构改造以及其生物活性研究已经成为一个热点课题，其中张明智博士等做了系统深入的研究工作（如scheme 2所示），他们在噁唑环3号位以及吲哚环上的不同位点进行一系列的取代基修饰，同时将噁唑环改造成噁二唑环，合成了一系列具有较好杀菌活性的Pimprinine类衍生物[5]。
而在具有农用生物活性化合物中，砜类衍生物（举例见Scheme 3）以其良好杀虫、除草、杀菌、植物生长调节等各种生物活性，在农业上显示很大的应用价值[6]。例如日本农药公司报道的新型杀虫剂氟虫酞胺(Flubendiamide)，属于邻苯二甲酞胺砜类结构，对鳞翅目害虫，如棉铃虫具有优异的活性。安万特公司开发亚砜类杀虫剂氟虫睛(Fipronil)对蚜虫、叶蝉、鳞翅目幼虫、蝇类和膜翅目害虫有广谱高效活性。日本中外制药公司开发出除草剂唑草胺(Cafenstrole)，可防除稻田大多数一年生与多年生阔叶杂草。SDC生物技术公司开发出来双环磺草酮(Benzobicydon)除草剂是含砜类结构HPPD抑制剂。此外，由拜尔公司研究开发的除草剂丁噻隆(Buthiuron)和赛黄隆(Ethidimuron)是既含1,3,4噁二唑基结构,又含砜结构的农药。结合上述综合分析可知：许多含l,3,4噁二唑的砜衍生物具有较好的抑菌活性。2004年胡国强等人设计合成了在同一分子中既含双噁二唑又含砜基的新型杂环化合物，在质量分数为0.01%的浓度下，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有较好的抑菌活性[7]。
目前，具有自主知识产权的农药品种的创制，己经成为我国农药发展的必经之路，其次杂环农药如今己是新农药发展的主流[8]。对现有的文献资料进行认真分析和总结，我们认为在天然产物杂环化合物中引入活性基团，尤其是引入硫醚、砜基，有可能得到具有较高活性的化合物。因此，为了创制具有高效、环境友好的农药，本论文以天然产物中筛选出的先导化合物Pimprinine为出发点，设计合成一系列新的含吲哚基1,3,4噁二唑硫醚、砜衍生物（本项目设计思路详见Scheme 4），并对目标化合物的合成、化合物的结构表征、合成方法、生物活性进行了一定层面的研究，取得了较为满意的结果，为目标化合物的进一步研究提供了有价值的参考依据。该研究不论是在基础理论研究方面还是在实际的新农药创制方面都具有非常重要的意义。
Scheme 1 吲哚类天然产物举例
Scheme 2 前期张明智博士对pimprinine结构的成功改造示意图
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