一种6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及除草剂领域，公开了一种6‑磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物及其制备方法和应用，该化合物具有式(1)所示的结构，制备6‑磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物的方法包括：(1)将式(2)所示结构的化合物与R

【技术实现步骤摘要】
一种6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及除草剂领域，具体地，涉及一种6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
乙酰羟酸合成酶(AHAS，AcetohydroxyacidSynthase)抑制类除草剂是通过抑制植物体内乙酰羟酸合成酶的活性以阻断关键支链氨基酸(缬氨酸、亮氨酸以及异亮氨酸)的合成，造成杂草的死亡，达到防治杂草的目的。乙酰羟酸合成酶抑制类除草剂一直以低毒、高效、广谱等特性在农药市场中占据重要的地位。然而，由于在田间长期的不合理施用，且作用位点单一，该类抑制剂正面临着极为严重的杂草抗性问题，极大地限制了其未来的发展。因此，如何有效缓解其严重的抗药性问题成为了研究的热点。全球范围内，已有61个国家和地区报道了杂草对除草剂产生抗性的实例。其中，美国报道的抗性杂草数目达到了144种，紧随之后的是澳大利亚(62种)和加拿大(59种)。中国地区的抗性杂草实例在近20年来也被广泛报道，位列全球第五位(35种)。乙酰羟酸合成酶抑制剂产生杂草抗性的主要原因是由于其作用位点的关键氨基酸残基发生单点突变。至今，有7个抗性突变位点在田间杂草中得到了证实，分别是Ala122、Pro197、Ala205、Asp376、Trp574、Ser653、Gly654(以拟南芥AHAS催化亚基的序列进行编号)。其中，Pro197位点的突变现象最为常见，突变类型最为广泛，一共涉及8种突变类型(P197A、P197T、P197S、P197R、P197Q、P197L、P197H和P197I)。在144种对乙酰羟酸合成酶抑制剂类除草剂具有抗性的杂草中，有70种抗性杂草属于P197突变型，占所有AHAS抗性杂草种群的一半，并且所产生的杂草抗性问题几乎涵盖了所有类型AHAS抑制剂。因此，基于该位点突变设计具有反抗性的抑制剂具有显著的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是：针对杂草对现有技术提供的乙酰羟酸合成酶抑制剂类除草剂产生抗性的缺陷，在保证对乙酰羟酸合成酶具有良好的抑制作用的前提下，提供一种针对乙酰羟酸合成酶抑制剂类除草剂产生抗性的杂草的反抗性抑制剂。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物，该化合物具有式(1)所示的结构，其中，R1选自H、C1-6的烷基、硝基和卤素中的至少一种；R2选自取代或未取代的C1-10的烷基，取代或未取代的C6-20的芳基，取代或未取代的含有N、O和S中的至少一种杂原子的5～7元饱和或不饱和杂环，且其中的取代基选自卤素、C1-4的烷基、C1-4的烷氧基、硝基、三氟甲基和苯基中的至少一种；R3和R4各自独立地为H、C1-3的烷基和卤素中的至少一种。第二方面，本专利技术提供一种制备6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物的方法，该化合物具有式(1)所示的结构，该方法包括：(1)将式(2)所示结构的化合物与R2SO2Cl进行第一接触反应，得到式(3)所示的化合物；(2)将所述式(3)所示的化合物与三氟乙酸进行第二接触反应；其中，R1、R2、R3和R4如本专利技术前述第一方面中所定义。第三方面，本专利技术提供前述第一方面所述的6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物和/或前述第二方面所述的方法制备得到的6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物作为乙酰羟酸合成酶抑制剂的应用。第四方面，本专利技术提供前述第一方面所述的6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物和/或前述第二方面所述的方法制备得到的6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物在防治由乙酰羟酸合成酶突变导致的杂草抗性植株中的应用。本专利技术基于嘧啶水杨酸骨架结构作为药效团，得到了一类对Pro197Leu具有反抗性的含磺酸酯基嘧啶水杨酸的结构，并通过对其进一步的功能化修饰合成了一系列新型6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物。本专利技术的所述6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物是兼备高抑制活性以及反抗性(抗性倍数(resistantfactor)RF<1.00)的乙酰羟酸合成酶抑制剂，且对敏感型以及抗性杂草同时具有优异的防效。具体地，本专利技术提供的6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物对乙酰羟酸合成酶具有良好的抑制作用，同时针对乙酰羟酸合成酶抑制剂类除草剂产生抗性的杂草具有显著的反抗性抑制作用。从而能够防治乙酰羟酸合成酶突变导致的杂草抗性植株。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。第一方面，本专利技术提供了一种6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物，该化合物具有式(1)所示的结构，其中，R1选自H、C1-6的烷基、硝基和卤素中的至少一种；R2选自取代或未取代的C1-10的烷基，取代或未取代的C6-20的芳基，取代或未取代的含有N、O和S中的至少一种杂原子的5～7元饱和或不饱和杂环，且其中的取代基选自卤素、C1-4的烷基、C1-4的烷氧基、硝基、三氟甲基和苯基中的至少一种；R3和R4各自独立地为H、C1-3的烷基和卤素中的至少一种。在R1中，所述“C1-6的烷基”表示，R1的碳原子总数为1-6。所述“卤素”包括氟元素、氯元素、溴元素和碘元素。在R2中，所述“取代或未取代的C1-10的烷基”表示，R2的碳原子总数为1-10。在R2中，所述“取代或未取代的C6-20的芳基”表示，R2的碳原子总数为6-20，且至少还含有芳基，所述芳基包括苯基、萘基等。在R2中，所述“取代或未取代的含有N、O和S中的至少一种杂原子的5～7元饱和或不饱和杂环”表示，R2为5～7元饱和或不饱和杂环，且其中的杂原子选自N、O和S中的至少一种，并且所述饱和或不饱和杂环可以为取代或未取代的。在所述“取代或未取代”的定义中，若为取代的，则其中的取代基选自卤素、C1-4的烷基、C1-4的烷氧基、硝基、三氟甲基和苯基中的至少一种，并且，所述“C1-4的烷基”和“C1-4的烷氧基”表示其中的取代基的碳原子总数为1-4。优选情况下，在式(1)中，R1选自H、C1-4的烷基和卤素中的至少一种；更优选地，R1选自H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、氟元素、氯元素、溴元素和碘元素中的至少一种；进一步优选地，R1选自H、甲基、乙基、异丙基、氟元素、氯元素和溴元素中的至少一种；特别优选地，R1选自H、甲基、乙基、氟元素、氯元素和溴元素中的至少一种。优选情况下，在式(1)中，R2选自取代或未取代的C1-9的烷基，取代或未取代的C6-16的芳基，取代或未取代的含有N、O和S中的至少一种杂原子的5～6元饱和或不饱和杂环，且其中的取代基选自卤素、C1-4的烷基、C1-4的烷氧基、硝基、三氟甲基和苯基中的至少一种；更优选地，R2选自取代或未取代的C1-8的烷基，取代或未取代的C6-12的芳基，取代或未取代的含有N、O和S中的至少一种杂原子的5～6元不饱和杂环，且其中的取代基选自卤素、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种6‑磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物，该化合物具有式(1)所示的结构，

【技术特征摘要】
1.一种6-磺酸酯基嘧啶水杨酸类化合物，该化合物具有式(1)所示的结构，其中，R1选自H、C1-6的烷基、硝基和卤素中的至少一种；R2选自取代或未取代的C1-10的烷基，取代或未取代的C6-20的芳基，取代或未取代的含有N、O和S中的至少一种杂原子的5～7元饱和或不饱和杂环，且其中的取代基选自卤素、C1-4的烷基、C1-4的烷氧基、硝基、三氟甲基和苯基中的至少一种；R3和R4各自独立地为H、C1-3的烷基和卤素中的至少一种。2.根据权利要求1所述的化合物，其中，在式(1)中，R1选自H、C1-4的烷基和卤素中的至少一种；R2选自取代或未取代的C1-7的烷基，取代或未取代的C6-16的芳基，取代或未取代的含有N、O和S中的至少一种杂原子的5～6元饱和或不饱和杂环，且其中的取代基选自卤素、C1-4的烷基、C1-4的烷氧基、硝基、三氟甲基和苯基中的至少一种；R3和R4各自独立地为H、甲基、乙基、异丙基、氟、氯和溴中的至少一种。3.根据权利要求1所述的化合物，其中，该化合物选自以下化合物中的至少一种：在式(1)中，化合物1：R1为H，R2为苯基，R3和R4均为H；化合物2：R1为H，R2为4-F-苯基，R3和R4均为H；化合物3：R1为H，R2为4-Cl-苯基，R3和R4均为H；化合物4：R1为H，R2为4-Br-苯基，R3和R4均为H；化合物5：R1为H，R2为3-F-苯基，R3和R4均为H；化合物6：R1为H，R2为3-Cl-苯基，R3和R4均为H；化合物7：R1为H，R2为3-Br-苯基，R3和R4均为H；化合物8：R1为H，R2为2-F-苯基，R3和R4均为H；化合物9：R1为H，R2为2-Cl-苯基，R3和R4均为H；化合物10：R1为H，R2为2-Br-苯基，R3和R4均为H；化合物11：R1为H，R2为4-CH3-苯基，R3和R4均为H；化合物12：R1为H，R2为3-CH3-苯基，R3和R4均为H；化合物13：R1为H，R2为2-CH3-苯基，R3和R4均为H；化合物14：R1为H，R2为4-NO3-苯基，R3和R4均为H；化合物15：R1为H，R2为3-NO3-苯基，R3和R4均为H；化合物16：R1为H，R2为2-NO3-苯基，R3和R4均为H；化合物17：R1为H，R2为4-OCH3-苯基，R3和R4均为H；化合物18：R1为H，R2为4-叔丁基-苯基，R3和R4均为H；化合物19：R1为CH3，R2为苯基，R3和R4均为H；化合物20：R1为CH3，R2为4-F-苯基，R3和R4均为H；化合物21：R1为CH3，R2为4-Cl-苯基，R3和R4均为H；化合物22：R1为CH3，R2为3-F-苯基，R3和R4均为H；化合物23：R1为CH3，R2为3-Cl-苯基，R3和R4均为H；化合物24：R1为CH3，R2为2-F-苯基，R3和R4均为H；化合物25：R1为CH3，R2为2-Cl-苯基，R3和R4均为H；化合物26：R1为H，R2为3,5-二氟-苯基，R3和R4均为H；化合物27：R1为H，R2为2,4-二氟-苯基，R3和R4均为H；化合物28：R1为H，R2为3,4-二氟-苯基，R3和R4均为H；化合物29：R1为H，R2为3,4-二氯-苯基，R3和R4均为H；化合物30：R1为H，R2为2,4-二氯-苯基，R3和R4均为H；化合物31：R1为H，R2为4-氟-...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光富，曲仁渝，席真，陈琼，陈杰，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42