技术领域
本发明属农用杀菌剂领域。具体涉及一种N-烷氧(硫)烷基苯并杂环衍生物及其用途。
背景技术
本发明提供的N-烷氧(硫)烷基苯并杂环衍生物结构新颖，制备方法简单，作用方式多样。本发明提供的化合物既可以通过抑制真菌黑色素的合成而阻止病原菌对植物的入侵，从而达到间接防治的效果，同时也对多种植物病原真菌表现出强烈的直接杀菌效果。
发明内容
本发明的目的在于开发一种结构新颖且能够有效控制植物病原真菌的N-烷氧(硫)烷基苯并杂环衍生物。苯并杂环衍生物(如苯并噻唑、苯并恶唑以及苯并咪唑等)在农药领域中是一类非常重要的化合物，许多农药品种如多菌灵、噻菌灵、苯菌灵以及三环唑等结构中均含有苯并杂环。尽管在苯并杂环上进行结构优化获得抑菌活性化合物的研究已有多年历史，且当前仍是研究热点，但文献中未见到在苯并杂环2位引入N-烷氧(硫)烷基的研究报道。
本发明所提供的化合物由2-氨基取代的苯并杂环、醛、醇(或酚)在酸性条件下于室温下一步生成N-烷氧(硫)烷基苯并杂环衍生物。该方法条件温和、价格低廉、收率高、后处理简单。
本发明提供的N-烷氧(硫)烷基苯并杂环衍生物作用方式多样。既可以通过抑制黑色素生物合成达到间接防病的效果，同时也对番茄灰霉病菌、小麦赤霉病菌、苹果炭疽病菌、马铃薯晚疫病菌、大丽轮枝菌、水稻稻瘟病、黄瓜霜霉病菌和棉花枯萎病菌等多种植物病原真菌具有强烈的抑制活性，对由上述真菌侵染所引起的植物病害兼具保护和治疗效果。
本发明的技术方案如下：
一种N-烷氧烷(芳)基苯并杂环衍生物，如通式I所示：
式中：
R1选自氢；C1～C8的烷基；或任选被氰基，卤素，苯环，C1～C4烷氧基或C1～C4烷硫基取代的C1～C8烷基，C3～C8链烯基或C3～C8炔基；
m＝0～4；
X选自S或O；
Y选自O或S；
R2选自氢；C1～C8的烷基；或任选被氰基，卤素，苯环，C1～C4烷氧基或C1～C4烷硫基取代的C1～C8烷基，C3～C8链烯基或C3～C8炔基；
R3选自C1～C8的烷基；或任选被氰基，卤素，苯环，C1～C4烷氧基或C1～C4烷硫基取代的C1～C8烷基，C3～C8链烯基或C3～C8炔基；苯基或由选自下列的1～3个取代基任选取代的苯基：卤素，C1～C8烷基，C3～C8环烷基，羟基，C1～C4烷氧基，C1～C4卤代烷基，C1～C4卤代烷氧基，C1～C4卤代烷硫基，C1～C4卤代烷基磺酰基，羧基，硝基，氰基，苯基，苯氧基，苯甲酰基。
本发明较优选的化合物为通式I中：
R1选自C1～C4的烷基；
m＝1～2；
X选自S或O；
Y选自O；
R2选自C1～C4的烷基；
R3选自C1～C4的烷基。
更进一步的化合物为通式I中：
R1选自甲基、乙基；
m＝1；
X选自S；
Y选自O；
R2选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基；
R3选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基。
本发明提供的化合物制备方法如式II所示：
式II中R1，R2，R3，m，X，Y的含义与式I中相同。
反应在适宜的溶剂中进行，适宜的溶剂可选自如四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、甲苯、二甲苯、苯、N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜；特别地，用常温下为液体的醇(或硫醇)作为反应物时，也可加入过量的该醇(或硫醇)作为反应溶剂。
适宜的酸可选自如盐酸、硫酸、乙酸或甲酸等。
反应温度可在室温至溶剂沸点温度之间，通常为20～100℃。
反应时间为10分钟至2小时，通常为30分钟至1小时。
反应所用中间体II，III，IV均可以市购获得。
该制备方法的具体步骤如下：
称取1mmol2-氨基苯并杂环，1mmol醛，1mmol醇(或硫醇)于100mL梨形瓶中，加入5mL四氢呋喃，室温搅拌溶解，再加入0.2mL甲酸(或乙酸，浓盐酸，浓硫酸)继续于室温下搅拌，反应完成后加入饱和碳酸氢钠溶液20mL，乙酸乙酯20mL，继续搅拌10分钟，将混合溶液转入分液漏斗中，弃去水相，有机相经无水硫酸钠干燥，减压浓缩脱去溶剂，即得目标化合物。
本发明提供的化合物可加工成乳油、水乳剂、微乳剂、可湿性粉剂、水分散粒剂、悬浮剂，或其它适宜剂型，用于防治由番茄灰霉病菌，小麦赤霉病菌，苹果炭疽病菌，马铃薯晚疫病菌，大丽轮枝菌、水稻稻瘟病、黄瓜霜霉病菌和棉花枯萎病菌等侵染所引起的多种植物病害。
具体实施方式
通过下述具体的制备实施例和生物实施例有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1 化合物I-A-1的制备
称取1.64g(10mmol)II-1，1mL37％甲醛溶液，1mL甲醇，0.2mL乙酸于50mL梨形瓶中，室温搅拌30min，硅胶薄层板检测反应完全，加入饱和碳酸氢钠溶液和乙酸乙酯各10mL，室温下继续搅拌10min，转分液漏斗中弃去水相，有机相经无水硫酸钠干燥后减压浓缩回收溶剂，浓缩物于乙醇／水(体积比1／1)中结晶，得淡黄色针状晶体，收率78％，熔点98-99℃。核磁数据1H NMR(500MHz，CDCl3，δppm)：2.58(s，3H，CH3)，3.40(s，3H，CH3)，4.83(s，2H，CH2)，6.62(s，1H，NH)，7.04(t，J=7.5Hz，1H，Ar-H)，7.14(d，J=7.5Hz，1H，Ar-H)，7.47(t，J=7.5Hz，1H，Ar-H)。
实施例2化合物I-A-2的制备
称取1.64g(10mmol)II-1，1.2mL40％乙醛溶液，1mL甲醇，0.2mL乙酸于50mL梨形瓶中，室温搅拌30min，硅胶薄层板检测反应完全，加入饱和碳酸氢钠溶液和乙酸乙酯各10mL，室温下继续搅拌10min，转分液漏斗中弃去水相，有机相经无水硫酸钠干燥后减压浓缩回收溶剂，浓缩物于乙醇／水(体积比1／1)中结晶，得淡黄色针状晶体，收率72％，熔点95-97℃。核磁数据1H NMR(500MHz，CDCl3，δppm)：1.46(d，J=7.0Hz，3H，CH3)，2.58(s，3H，CH3)，3.42(s，3H，CH3)，4.54(q，J=7.0Hz，1H，CH)，6.58(s，1H，NH)，7.04(t，J=7.5Hz，1H，Ar-H)，7.14(d，J=7.5Hz，1H，Ar-H)，7.47(t，J=7.5Hz，1H，Ar-H)。
实施例3化合物I-A-3的制备
称取1.64g(10mmol)II-1，1.2mL40％乙醛溶液，1.08g苯甲醇(10mmol)，0.2mL乙酸于50mL梨形瓶中，加入四氢呋喃10mL，室温搅拌60min，硅胶薄层板检测反应完全，减压浓缩脱除约5mL四氢呋喃后，于梨形瓶中加入饱和碳酸氢钠溶液和乙酸乙酯各10mL，室温下继续搅拌10min，转分液漏斗中弃去水相，有机相经无水硫酸钠干燥后减压浓缩回收溶剂，浓缩物于乙醇／水(体积比1／1)中结晶，得淡黄色针状晶体，收率65％，熔点110-112℃。核磁数据1H NMR(500MHz，CDCl3，δppm)：1.42(d，J=7.0Hz，3H，CH3)，2.58(s，3H，CH3)，4.47(s，2H，CH2)，4.56(q，J=7.0Hz，1H，CH)，6.56(s，1H，NH)，7.04(t，J=7.5Hz，1H，Ar-H)，7.14(d，J=7.5Hz，1H，Ar-H)，7.29(m，3H，Ar-H)，7.47(t，J=7.5Hz，1H，Ar-H)，7.56(d，J=7.5Hz，2H，Ar-H)。
实施例430％化合物I-A-1可湿性粉剂的制备
称取化合物I-A-130g，十二烷基硫酸钠2g，木质素磺酸钠3g，萘磺酸甲醛缩合物5g，轻质碳酸钙补足至100g，将上述物料充分混合后，经超细粉碎机粉碎后，即得到30％的可湿性粉剂产品。
实施例550％化合物I-A-1水分散粒剂的制备
称取化合物I-A-150g，N-甲基-N-油酰基-牛磺酸钠6g，聚乙烯吡咯烷酮3g，羧甲基纤维素钠2g，萘磺酸甲醛缩合物10g，高岭土补足至100g，将上述物料充分混合粉碎，再加水捏合后，加入1-100目筛网的造粒机中进行造粒，然后再经干燥、筛分，即得到50％的水分散粒剂产品。
实施例6化合物I-A-1对番茄灰霉病菌的抗菌活性测定
称取供试药剂2mg溶于1mL二甲亚砜(DMSO)中，用去离子水等比稀释成系列浓度梯度，取不同浓度的供试药液1mL与9mL融化的PDA培养基混匀，趁热倒入无菌的培养皿中制成带药培养基平板。培养基凝固后，在每个培养基平面放入1个供试菌菌饼(直径为4mm)，使带菌丝的一面贴在培养基表面，每处理3次重复。培养72h后，用十字交叉法测量供试菌菌落生长直径，计算抑制率。结果表明，在药剂浓度为10mg／L时，化合物I-A-1对番茄灰霉病菌的菌丝生长抑制率可达90％以上。
实施例7化合物I-A-1对真菌黑色素生物合成的影响
以大丽轮枝菌为供试真菌，称取供试药剂2mg溶于1mL二甲亚砜(DMSO)中，用去离子水等比稀释成系列浓度梯度，取不同浓度的供试药液1mL与9mL融化的PDA培养基混匀，趁热倒入无菌的培养皿中制成带药培养基平板。培养基凝固后，在每个培养基平面放入1个供试菌菌饼(直径为4mm)，使带菌丝的一面贴在培养基表面，每处理3次重复。培养144h后， 观察各平皿内菌落黑色素生成情况。结果表明，在药剂浓度为5mg／L时，化合物I-A-1可完全抑制大丽轮枝菌的黑色素生成。
实施例850％化合物I-A-1水分散粒剂防治黄瓜霜霉病田间试验
参照“GB／T17980.26-2000农药田间药效试验准则(一)杀菌剂防治黄瓜霜霉病”的方法，对本发明提供的50％化合物I-A-1水分散粒剂进行了防治番茄灰霉病田间药效试验。结果表明，在药剂浓度为1500μg／mL时，其保护效果和治疗效果分别为76.7％和68.5％；当施药浓度为1000μg／mL时，其保护效果和治疗效果分别为92.3％和85.6％。
本发明的N-烷氧(硫)烷基苯并杂环衍生物及其作为农用杀菌剂用途已经通过具体的实例进行了描述，本领域技术人员可借鉴本发明内容，适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。