喹啉酰胺类化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种喹啉酰胺类化合物及其制备方法与应用。该喹啉酰胺类化合物的结构通式如式I所示。生物活性验证发现其中某些化合物具有特异的油菜素内酯反应，如促进黑暗中拟南芥突变体det2‑1下胚轴伸长，水稻叶片倾角增大，增强玉米耐盐胁迫的能力等。个别化合物在低浓度就具有很高的响应值，另外在高浓度情况下，还能抑制小麦的株高，延缓生长，提高其抗倒伏的能力。同时在防治野燕麦、节节麦、稗草、狗尾巴草、山羊草等禾本科杂草上具有很好的防治效果。该系列化合物制备容易，成本低廉，农业应用推广价值高，值得后续的深入研究开发。

【技术实现步骤摘要】
喹啉酰胺类化合物及其制备方法与应用
本专利技术属于植物生长调节剂领域，涉及一种喹啉酰胺类化合物及其制备方法与应用。
技术介绍
油菜素内酯又称芸苔素内酯(BRs)，是由植物内合成的一类内源性植物生长调节剂。它能调节植物本身所需要的多种酶和激素，充分发挥植物自身潜能和生长优势，增强生命活力和抗旱耐涝能力。鉴于芸苔素内酯等在植物中的含量极低(小于10-6ppm)和它作为植物激素在农业作物中所表现出的优异的生理活性，其合成和改造研究一直受到各国科学家的青睐。然而对于油菜素内酯合成成本高昂及体内代谢位点多、极易代谢失活的问题却束手无策，因而寻找新靶标受体进行类似物开发的探索日益引起人们关注。US6667278(2003)报道了根据BL的结构和单元仿造了第一类非甾体类似物，并筛选得到高活性BM1(pM级)，但高浓度(nM以上)表现为无生理活性，且必须与IAA(5μM)协同才能发挥作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种喹啉酰胺类化合物及其制备方法与应用。本专利技术提供的喹啉酰胺类化合物，其结构通式如式I所示，所述式I中，R为丁酸基、丁酸甲酯基、Boc-谷氨酸基、Boc-天门冬氨酸基、对甲氧苯基、对甲氧苯乙基或苯甲酸甲酯基。具体的，所述式I所示化合物为如下化合物中的任意一种：4-(喹啉-8-氨基)-4-氧代丁酸、4-(喹啉-8-氨基)-4-氧代丁酸甲酯、4-(喹啉-8-氨基)-4-氧代丁酸乙酯、N2-(叔丁氧羰基)-N5-(喹啉-8-氨基)谷氨酰胺、N2-(叔丁氧羰基)-N4-(喹啉-8-氨基)天冬酰胺、4-甲氧基-N-(喹啉-8-氨基)苯甲酸、4-甲氧基-N-(喹啉-8-氨基)苯乙酸或4-甲氧羰基-N-(喹啉-8-氨基)苯甲酸。本专利技术提供的制备式I所示化合物的方法，包括如下步骤：将式II所示化合物与反应物III进行酰基化反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；所述式II中，R1的定义与前述式I中的定义相同；所述反应物III为反应物III1、反应物III2或所述反应物III1为所述反应物III2为上述方法中，所述反应物II与反应物III的摩尔比为1:(0.9-1.2)，具体可为1:1.1；所述反应在溶剂中进行；所述溶剂具体选自四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮和乙腈中的至少一种；所述反应物III为反应物III1时，所述酰基化反应在-5℃-5℃或室温中进行；反应时间为2-12h，具体可为6h；所述反应物III为时，所述酰基化反应的反应温度为所用溶剂的回流温度；反应时间为1-6h，具体可为2-3h；所述反应物III为反应物III2时，所述酰基化反应的反应温度为室温；反应时间为6-24h，具体可为12h。所述方法还包括如下步骤：在所述反应完毕后，将反应体系进行纯化；所述纯化的方法具体为重结晶或溶剂打浆；所述重结晶步骤中，所用溶剂具体为乙醇或乙酸乙酯；所述溶剂打浆步骤中，所用溶剂具体为乙醇或由体积比为2:1的乙酸乙酯和石油醚组成的混合液；所述溶剂打浆步骤具体包括：向所述反应体系中加入打浆所用溶剂，搅拌至产物析出，抽滤；所述反应体系与溶剂打浆步骤所用溶剂的用量比具体为1g：5mL。另外，上述本专利技术提供的式I所述化合物在调节植物生长活性中的应用及含有式Ⅰ化合物的植物生长活性调节剂，也属于本专利技术的保护范围。具体的，所述调节植物生长活性为如下任意一种：1)促进植物生长；2)促进茎杆伸长和/或增粗；3)提高种子萌发率；4)提高产量；5)改善品质；6)增强植物抗倒伏能力；7)增强植物的抗逆性能；所述植物生长活性调节剂为具有如下功能的至少一种的调节剂：1)促进植物生长2)促进茎杆伸长和/或增粗；3)提高种子萌发率；4)提高产量；5)改善品质；6)增强植物抗倒伏能力；7)增强植物的抗逆性能；所述增强植物的抗逆性能具体为增强植物的耐盐胁迫能力；所述植物具体为水稻、玉米或小麦。另外，上述本专利技术提供的式I所述化合物在除草中的应用及含有式Ⅰ化合物的除草剂，也属于本专利技术的保护范围。具体的，所述草为禾本科杂草；具体为野燕麦、节节麦、稗草、狗尾巴草或山羊草；所述植物生长活性调节剂或除草剂的剂型为水分散粒剂、悬浮剂、水乳剂、片剂或微胶囊。上述剂型中的载体可为各种常见的载体，只要保证其与本专利技术式I所示化合物配制后便于施用于待处理的位点即可，例如可以是植物、种子或土壤；或者有利于贮存、运输或操作。载体可以是固体或液体，或通常为气体但已压缩为液体的物质。本专利技术设计合成的化合物是一类结构特异的喹啉酰胺类油菜素内酯类似物，通过相关生物活性验证，发现其中某些化合物具有特异的油菜素内酯反应，如促进黑暗中拟南芥突变体det2-1下胚轴伸长，水稻叶片倾角增大，增强玉米耐盐胁迫的能力等。个别化合物在低浓度就具有很高的响应值，另外在高浓度情况下，还能抑制小麦的株高，延缓生长，提高其抗倒伏的能力。同时在防治野燕麦、节节麦、稗草、狗尾巴草、山羊草等禾本科杂草上具有很好的防治效果。该系列化合物制备容易，成本低廉，农业应用推广价值高，值得后续的深入研究开发。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述，但本专利技术并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。实施例1、化合物1a的制备：在100mL圆底烧瓶中，加入8-氨基喹啉(10mmol)和丁二酸酐(12mmol)，15mL四氢呋喃(溶剂A)搅拌溶解,升温回流2小时进行酰基化反应，反应完毕降温冷却析出固体，过滤得固体，乙醇重结晶纯化。重结晶具体方法为：向1g待重结晶初产物中，逐滴加入乙醇3mL，加热回流，直至初产物全部溶解，继续回流10min，后缓慢降温析出固体，抽滤得纯净产物。实施例2、化合物1b的制备：在100mL圆底烧瓶瓶中，加入8-氨基喹啉(10mmol)、丁二酸酐(12mmol)，15mL四氢呋喃搅拌溶解，回流反应3h进行酰基化反应，降温冷却析出固体，过滤得固体，乙醇重结晶纯化得中间产物。取中间产物(10mmol)，甲醇3ml溶解，冰盐浴冷却至0℃，恒温滴加已制好得二氯亚砜的5ml四氢呋喃溶液，30min滴加完毕；继续反应5小时，反应混合物倒入150mL冰水中，乙酸乙酯提取(3x100mL)，饱和食盐水洗涤(3x100mL)，无水Na2SO4干燥，过滤浓缩，粗产物通过乙醇或乙酸乙酯重结晶纯化。重结晶具体方法为：向1g待重结晶初产物中，逐滴加入乙酸乙酯3mL，加热回流，直至初产物全部溶解，继续回流10min，后缓慢降温析出固体，抽滤得纯净产物。实施例3、化合物1d的制备：化合物1d按照如下方法制备：在100mL圆底烧瓶中，加入8-氨基喹啉(10mmol)、3mL(20mmol)三乙胺，15ml四氢呋喃搅拌溶解，另加入TBTU(3.531g,11mmol)和Boc-氨基酸(10mmol)。反应混合物室温搅拌进行酰基化反应12h，TLC检测反应进程。反应结束后，浓缩并用二氯甲烷(50mL)溶解，1MNaOH调pH至10，体系分层后，取水相，1MHCl酸化至pH＝3，乙酸乙酯萃取(3x100mL)，饱和食盐水洗涤(3x100mL)，无水Na2SO4干燥，过滤浓缩，粗产物通过乙醇重结晶纯化。重结晶具体方法为：向1g待重结晶初产物中，逐滴加入乙醇3mL，加热回流，直至初产物本文档来自技高网...

【技术保护点】
式I所示化合物，

【技术特征摘要】
1.式I所示化合物，所述式I中，R为丁酸基、丁酸甲酯基、Boc-谷氨酸基、Boc-天门冬氨酸基、对甲氧苯基、对甲氧苯乙基或苯甲酸甲酯基。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述式I所示化合物为如下化合物中的任意一种：4-(喹啉-8-氨基)-4-氧代丁酸、4-(喹啉-8-氨基)-4-氧代丁酸甲酯、4-(喹啉-8-氨基)-4-氧代丁酸乙酯、N2-(叔丁氧羰基)-N5-(喹啉-8-氨基)谷氨酰胺、N2-(叔丁氧羰基)-N4-(喹啉-8-氨基)天冬酰胺、4-甲氧基-N-(喹啉-8-氨基)苯甲酸、4-甲氧基-N-(喹啉-8-氨基)苯乙酸或4-甲氧羰基-N-(喹啉-8-氨基)苯甲酸。3.一种制备权利要求1或2所述式I所示化合物的方法，包括如下步骤：将式II所示化合物与反应物III进行酰基化反应，反应完毕得到所述式I所示化合物；所述式II中，R1的定义与权利要求1相同；所述反应物III为反应物III1、反应物III2或所述反应物III1为所述反应物III2为4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述反应物II与反应物III的摩尔比为1:(0.9-1.2)或1:1.1；所述反应在溶剂中进行；所述溶剂具体选自四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮和乙腈中的至少一种；所述反应物III为反应物III1时，所述酰基化反应在-5℃-5℃或室温中进行；反应时间为2-12h或6h；所述反应物III为时，所述酰基化反应的反应温度为所用溶剂的回流温度；反应时间为1-6h或2-3h；所述反应物III为反应物III2时，所述酰基化反应的反应温度为室温；反应时间为6-24h或12h。5.根据权利要求3或4所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：段留生，刘少金，于春欣，胡堂路，于莎，周于毅，李召虎，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11