色氨酸衍生物及制备方法和在防治植物病毒、杀菌、杀虫方面的应用技术

本发明专利技术涉及色氨酸衍生物(I)及其制备方法和在防治植物病毒、杀虫、杀菌方面的应用，式中各基团的意义见说明书。本发明专利技术的色氨酸衍生物表现出特别优异的抗植物病毒活性，还具有广谱的杀菌活性和杀虫活性。。

Tryptophan derivative, preparation method and application thereof in preventing and controlling plant virus, sterilizing and killing insects

The invention relates to a tryptophan derivative (I) and a preparation method thereof and the application in the prevention and treatment of plant virus, insect killing and sterilization. The tryptophan derivative of the invention has the advantages of excellent anti virus activity, broad spectrum bactericidal activity and insecticidal activity..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及色氨酸衍生物及制备方法和在防治植物病毒、杀菌、杀虫方面的应用，属农药

技术介绍
色氨酸根据其手性的不同分为L-色氨酸和D-色氨酸。L-色氨酸在食品、医药、饲料等方面有着极其重要的用途。首先，L-色氨酸可以作为食品添加剂使用。L-色氨酸是人体必需的限制性氨基酸之一，在体内合成极微，需从外界摄取。在生物体内，从L-色氦酸出发可合成5-羟基色胺、吲哚乙酸、烟酸、色素、生物碱和辅酶等生物活性物质。其次，L-色氨酸在医药方面也有重要应用。L-色氨酸能透过血脑屏障，在体内羟化酶作用下转为5-羟色氨酸，再经脱羧酶转化为5-羟色胺，其主要最终产物为5-羟吲哚乙酸和犬尿酸，从尿液排泄。近年来发现，L-色氨酸不只是用于静脉营养输液，对于抑郁症、失眠症、高血压及止痛等亦有良效，在欧美一些国家已广泛应用于临床(宋文霞，王瑞明，农产品加工·学刊，2005，3，18-20)。D-色氨酸主要存在于微生物和绿色植物中，动物中含量较少。在微生物中，D-色氨酸多以结合态的方式存在；D-色氨酸一般以游离态的方式存在于绿色植物中，如大豆、玉米、豌豆、葱、亚麻及枇杷等；动物中D-色氨酸主要是以游离状态或小肽的方式存在于组织液中。D-色氨酸具有特殊的生理学性质，在食品、饲料工业以及农业中均有一定的价值，可以作为非营养性甜味剂、饲料添加剂、植物生长剂。特别是在医药行业中，D-色氨酸是抗癌剂和免疫抑制剂的重要合成前体(王大慧，韦萍，欧阳平凯，化工进展，2002，21(2)，103-105)。目前，对于色氨酸及其衍生物的生物活性研究主要集中在医药领域。王春友等研究1-甲基色氨酸对胰腺癌荷瘤鼠中调节性T细胞数量变化的影响，1-甲基色氨酸可以有效抑制胰腺癌荷瘤鼠癌组织周围引流淋巴结及脾脏CD4+CD25+Treg细胞的数量增加，从而增强树突状细胞疫苗抗肿瘤作用(李元栋，徐钧，邹浩军，王春友，中华实验外科杂志，2010，27(1)，15-17)；蒋吉英等研究了N-乙酰-L-色氨酸对海马神经元缺血低氧损伤的影响，N-乙酰-L-色氨酸能通过抑制含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶依赖性和非依赖性的细胞凋亡途径，减轻H2O2诱导的小鼠海马神经元的细胞损伤(于树娜，王志芳，杜晓东，姜红心，李进，史才兴，蒋吉英，基础医学与临床，2013，33(4)423-428)；尤启东等报道了含氨基酸结构的组蛋白去乙酰化酶抑制剂，发现化合物对组蛋白去乙酰化酶具有良好的抑制作用，对肿瘤细胞株具有良好的抗增殖活性(CN102180826A)；彭师奇等报道了具有氨基酰-色氨酰-5-甲氧色胺结构的一类衍生物，发现该类化合物具有很好的镇痛效果(CN102807601A)。据我们所知，对于色氨酸及其衍生物的抗植物病毒活性、杀菌活性和杀虫活性等农药领域的应用研究没有文献报道。植物病毒广泛分布于自然界中，它们对农作物的生长造成严重的危害，进而对现代农业生产造成重大损失，烟草花叶病毒(TMV)作为一种病原体能对多种作物造成危害。据统计，它能侵染22种单子叶植物的约198种个体，能够造成大约5％到90％不等的损失(Hari，V.；Das，P.Ultramicroscopicdetectionofplantvirusesandtheirgeneproducts.Inplantdiseaseviruscontrol.Hadidi，A.；Khetarpal，R.K.；Koganezawa，H.，Eds.；APSPress：St.Paul，MN，1998：417-427)。到目前为止，还没有一种化学农药能够彻底保护作物免受TMV的侵害。同样，也没有一种药物能够完全治愈被TMV侵害的作物。病毒唑(Ribavirin)，作为一种比较成功的植物病毒抑制剂，被广泛的用于防治TMV造成的病害。但是，该药物在500μg/mL浓度下的抑制率仅有不到50％。从微生物发酵产生的宁南霉素是目前防效最好的抗植物病毒病药剂，但宁南霉素只具有预防效果，其治疗效果差。本专利技术首次发现色氨酸及其衍生物具有优异的防治植物病毒活性，大部分化合物活性好于病毒唑，部分化合物活性好于宁南霉素；同时化合物还表现出广谱的杀菌和杀虫活性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供色氨酸衍生物及制备方法和在防治植物病毒、杀虫、杀菌方面的应用。本专利技术的色氨酸衍生物表现出很好的抗植物病毒活性，还具有杀菌活性和杀虫活性。本专利技术的色氨酸衍生物是具有如下通式(I)所示结构的化合物：本专利技术的色氨酸衍生物可以按如下方法制备(路线一)：首先L/D-色氨酸在二氯亚砜存在在条件下与醇反应生成酯1，I-1和I-2，酯再与相应的胺发生胺解生成酰胺I-3-I-4。路线一：本专利技术的色氨酸衍生物可以按如下方法制备(路线二)：首先L/D-色氨酸碱性条件下与氯甲酸苄酯反应得到2，2在缩合剂的存在与相应的胺反应生成化合物3，3经过钯碳氢气脱保护得酰胺I-5-I-6。路线二：本专利技术的色氨酸衍生物可以按如下方法制备(路线三)：首先L/D-色氨酸碱性条件下与二碳酸二叔丁酯反应得到4，4在缩合剂的存在与相应的胺反应生成化合物5，5经过酸性条件下脱保护得酰胺I-7-I-24。路线三：本专利技术的色氨酸衍生物可以按如下方法制备(路线四)：首先L/D-色氨酸与醇和氯化亚砜反应得到酯I，I与相应的异氰酸酯或异硫氰酸酯反应生成化合物I-25-I-30。路线四：以上各通式中，R1分别代表氢、一个至四个卤素原子、一个至四个硝基、一个至四个氰基、一个至四个1-6碳烷氧基、一个至四个羟基、一个至四个酯基、一个至两个OCH2O、一个至两个OCH2CH2O、一个至四个0-10碳胺基、一个至四个1-6碳烷羰基、一个至四个1-10碳烷氧羰基、一个至四个1-10碳烷胺羰基、一个至四个1-6碳烷氧羰氧基、一个至四个1-6碳烷胺羰氧基、一个至四个1-10碳α-胺基烷羰氧基；R2分别代表氢、1-10碳烃基、1-4碳烷氧烷基、1-4碳烷胺烷基、1-4碳烷氧基羰基、1-4碳烷胺基羰基、1-4碳烷基磺酰基、Y分别代表氢、氧、硫、氮、碳；Z分别代表氧、硫；R3分别代表氢、羟基、卤素原子、氰基、酯基、酰胺基、1-10碳烃基、1-6碳烷氧基、1-4碳烷基羰氧基、1-4碳烷氧基羰氧基、1-10碳含氮杂环、1-10碳含氧杂环、1-10碳含硫杂环；R4分别代表氢、1-10碳烃基、1-10碳烷氧烷基、1-10碳烷胺烷基、1-10碳烷氧基羰基、1-10碳烷胺基羰基、1-10碳烷胺基硫羰基、1-10碳烷基磺酰基、W、M、N分别代表CH2、NH、氧、硫；R5分别代表氢、一个至四个卤素原子、一个至四个硝基、一个至四个氰基、一个至四个1-6碳烷氧基、一个至四个羟基、一个至四个酯基、一个至两个OCH2O、一个至两个OCH2CH2O、一个至四个0-10碳胺基、一个至四个1-6碳烷羰基、一个至四个1-10碳烷氧羰基、一个至四个1-10碳烷胺羰基、一个至四个1-6碳烷氧羰氧基、一个至四个1-6碳烷胺羰氧基、一个至四个1-10碳α-胺基烷羰氧基；HX代表无机酸和有机酸，HX代表无机酸时，分别选自如下所示无机酸：HCl、HBr、HI，HX代表有机酸时，分别选自如下所示有机酸：二氯乙酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸、丙二酸、草酸、己二酸、樟脑磺本文档来自技高网...

【技术保护点】
如下通式(I)所示结构的色氨酸衍生物其中，R1分别代表氢、一个至四个卤素原子、一个至四个硝基、一个至四个氰基、一个至四个1‑6碳烷氧基、一个至四个羟基、一个至四个酯基、一个至两个OCH2O、一个至两个OCH2CH2O、一个至四个0‑10碳胺基、一个至四个1‑6碳烷羰基、一个至四个1‑10碳烷氧羰基、一个至四个1‑10碳烷胺羰基、一个至四个1‑6碳烷氧羰氧基、一个至四个1‑6碳烷胺羰氧基、一个至四个1‑10碳α‑胺基烷羰氧基；R2分别代表氢、1‑10碳烃基、1‑4碳烷氧烷基、1‑4碳烷胺烷基、1‑4碳烷氧基羰基、1‑4碳烷胺基羰基、1‑4碳烷基磺酰基、Y分别代表氢、氧、硫、氮、碳；Z分别代表氧、硫；R3分别代表氢、羟基、卤素原子、氰基、酯基、酰胺基、1‑10碳烃基、1‑6碳烷氧基、1‑4碳烷基羰氧基、1‑4碳烷氧基羰氧基、1‑10碳含氮杂环、1‑10碳含氧杂环、1‑10碳含硫杂环；R4分别代表氢、1‑10碳烃基、1‑10碳烷氧烷基、1‑10碳烷胺烷基、1‑10碳烷氧基羰基、1‑10碳烷胺基羰基、1‑10碳烷胺基硫羰基、1‑10碳烷基磺酰基、W、M、N分别代表CH2、NH、氧、硫；R5分别代表氢、一个至四个卤素原子、一个至四个硝基、一个至四个氰基、一个至四个1‑6碳烷氧基、一个至四个羟基、一个至四个酯基、一个至两个OCH2O、一个至两个OCH2CH2O、一个至四个0‑10碳胺基、一个至四个1‑6碳烷羰基、一个至四个1‑10碳烷氧羰基、一个至四个1‑10碳烷胺羰基、一个至四个1‑6碳烷氧羰氧基、一个至四个1‑6碳烷胺羰氧基、一个至四个1‑10碳α‑胺基烷羰氧基；HX代表无机酸和有机酸，HX代表无机酸时，分别选自如下所示无机酸：HCl、HBr、HI，HX代表有机酸时，分别选自如下所示有机酸：二氯乙酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸、丙二酸、草酸、己二酸、樟脑磺酸、甲烷磺酸、对甲苯磺酸、反式阿魏酸、水杨酸、苹果酸、琥珀酸、对羟基苯甲酸、乳酸、咖啡酸、绿原酸、对氨基苯磺酸、5‑磺基水杨酸、富马酸、葡萄糖酸、衣康酸、山梨酸；通式中化合物包括R，S异构体以及它们的消旋体。...

【技术特征摘要】
1.如下通式(I)所示结构的色氨酸衍生物其中，R1分别代表氢、一个至四个卤素原子、一个至四个硝基、一个至四个氰基、一个至四个1-6碳烷氧基、一个至四个羟基、一个至四个酯基、一个至两个OCH2O、一个至两个OCH2CH2O、一个至四个0-10碳胺基、一个至四个1-6碳烷羰基、一个至四个1-10碳烷氧羰基、一个至四个1-10碳烷胺羰基、一个至四个1-6碳烷氧羰氧基、一个至四个1-6碳烷胺羰氧基、一个至四个1-10碳α-胺基烷羰氧基；R2分别代表氢、1-10碳烃基、1-4碳烷氧烷基、1-4碳烷胺烷基、1-4碳烷氧基羰基、1-4碳烷胺基羰基、1-4碳烷基磺酰基、Y分别代表氢、氧、硫、氮、碳；Z分别代表氧、硫；R3分别代表氢、羟基、卤素原子、氰基、酯基、酰胺基、1-10碳烃基、1-6碳烷氧基、1-4碳烷基羰氧基、1-4碳烷氧基羰氧基、1-10碳含氮杂环、1-10碳含氧杂环、1-10碳含硫杂环；R4分别代表氢、1-10碳烃基、1-10碳烷氧烷基、1-10碳烷胺烷基、1-10碳烷氧基羰基、1-10碳烷胺基羰基、1-10碳烷胺基硫羰基、1-10碳烷基磺酰基、W、M、N分别代表CH2、NH、氧、硫；R5分别代表氢、一个至四个卤素原子、一个至四个硝基、一个至四个氰基、一个至四个1-6碳烷氧基、一个至四个羟基、一个至四个酯基、一个至两个OCH2O、一个至两个OCH2CH2O、一个至四个0-10碳胺基、一个至四个1-6碳烷羰基、一个至四个1-10碳烷氧羰基、一个至四个1-10碳烷胺羰基、一个至四个1-6碳烷氧羰氧基、一个至四个1-6碳烷胺羰氧基、一个至四个1-10碳α-胺基烷羰氧基；HX代表无机酸和有机酸，HX代表无机酸时，分别选自如下所示无机酸：HCl、HBr、HI，HX代表有机酸时，分别选自如下所示有机酸：二氯乙酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸、丙二酸、草酸、己二酸、樟脑磺酸、甲烷磺酸、对甲苯磺酸、反式阿魏酸、水杨酸、苹果酸、
\t琥珀酸、对羟基苯甲酸、乳酸、咖啡酸、绿原酸、对氨基苯磺酸、5-磺基水杨酸、富马酸、葡萄糖酸、衣康酸、山梨酸；通式中化合物包括R，S异构体以及它们的消旋体。2.按照权利要求1所述的色氨酸衍生物，其特征在于优选的化合物是：(S)-2-氨基-3-(1H-吲哚-3-)丙酸乙酯(I-1)；(R)-2-氨基-3-(1H-吲哚-3-)丙酸乙酯(I-2)；(S)-2-氨基-N-丁基-3-(1H-吲哚-3-)丙酰胺(I-3)；(S)-1-(2-羟乙基胺基)-3-(1H-吲哚-3-)-1-氧代丙-2-铵盐酸盐(I-4)；(S)-2-氨基-N-(2-羟乙基)-3-(1H-吲哚-3-)丙酰胺(I-5)；(S)-2-氨基-3-(1H-吲哚-3)-N-(吡啶-3-甲基)丙酰胺(I-6)；(S)-2-氨基-3-(1H-吲哚-3)-N-辛基丙酰胺(I-7)；(S)-2，2，2-三氟乙酸-3-((2-氨基-3-(1H-吲哚-3-)丙酰胺基)甲基)吡啶盐(I-8)；(S)-2-氨基-3-(1H-吲哚-3)-N-异丙基丙酰胺(I-9)；(S)-2-氨基-3-(1H-吲哚-3)-N-(丙-2-炔基)丙酰胺(I-10)；(S)-2-氨基-N-叔丁基-3-(1H-吲哚-3-)丙酰胺(I-11)；(S)-2-氨基-N-环己基-3-(1H-吲哚-3-)丙酰胺(I-12)；(2S)-2-氨基-3-(1H-吲哚-3-)-N-((...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪清民，宋红健，刘永贤，黄源琼，刘玉秀，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12