具有黄酮骨架的内酯类似物的合成及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种具有黄酮骨架的内酯类似物的合成及应用。该类化合物的结构通式为(I)，其中：R

Synthesis and application of lactone analogues with flavonoid skeleton

【技术实现步骤摘要】
具有黄酮骨架的内酯类似物的合成及应用
本专利技术涉及一种具有黄酮骨架的内酯类似物的合成及应用，具体为一种具有黄酮母核结构的内酯类似物的合成及其在农业上控制和清除寄生杂草列当及独脚金方面的应用。
技术介绍
独脚金内酯类化合物是在生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯之后被发现的一类新的植物激素。这一类植物激素对植物的生长及发育起到了重要的调控作用，因其重要的生理作用，独脚金内酯类化合物的研究也得到了越来越广泛的关注。首个独脚金内酯类化合物(+)-独脚金醇((+)-strigol)于1966年从棉花的根系分泌物中分离得到，但由于其复杂的结构，经过长达二十年的时间其化学结构才得以完全阐明。自此以后一系列的独脚金内酯类化合物被分离得到。独脚金内酯类化合物结构相似，大都具有ABC三环内酯骨架并通过烯醇醚键与丁烯酸内酯环(D环)相连接。目前已经分离得到的独脚金内酯类化合物主要分为三类：Strigol类独脚金内酯化合物；Orobanchol类独脚金内酯化合物(代表化合物Orobanchol)和Non-canonical类独脚金内酯化合物。其中Strigol和Orobanchol类独脚金内酯化合物的主要区别在于其BC环连接位置处的立体化学结构不同。而Non-canonical类独脚金内酯化合物与以上两者不同，其结构特点在于不具备完整的ABC三环骨架结构。独脚金及列当是寄生于植物根系的寄生杂草，其寄主主要为玉米、高粱、黍米、大米及甘蔗等农作物。列当属杂草是我国主要分布的寄生杂草，仅新疆一省因列当属杂草的寄生就造成西瓜及甜瓜减产20％-70％，传统的除草剂难以控制该类杂草的蔓延并会对其寄主造成损害。独脚金及列当杂草种子的萌发依赖于其寄主释放的信号分子即天然的独脚金内酯类化合物(SLs)，因该类寄生杂草生长所需营养基本全部依赖于其寄主，在缺少寄主的情况下通过人工合成的独脚金内酯类化合物诱导其自杀式萌发可实现清除该类杂草的目的。但天然的独脚金内酯类化合物结构复杂难以大量合成并应用于农业生产，因而简化其结构合成一系列活性相当且结构简单的类似物成为目前研究的热点。中国专利CN201810446043.0公开了一类独脚金内酯衍生物及其制备方法和用途，该申请所涉及到化合物的对拟南芥种子的萌发抑制活性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种新的具有天然黄酮骨架的内酯类似物的合成及应用。以邻羟基苯乙酮及醛或酮为原料，经过多步反应，合成得到一系列具有黄酮母核结构的内酯类似物。对该类化合物的列当种子萌发活性进行测试，结果显示该类化合物具有较好的种子萌发活性，特别是对瓜列当及向日葵列当种子萌发的生物活性。是具有广阔应用前景的寄生杂草种子萌发剂。本专利技术提供的具有黄酮骨架的内酯类似物结构为(I)所示：其中，R1或R2代表C1-C5的烷基，苯基及卤素取代的苯基，胡椒环，呋喃、噻吩等芳杂环。优选地，R1或R2代表氢原子，C1-C5的烷基，苯基及卤素，烷基，或烷氧基取代的苯基，以及呋喃、噻吩等芳杂环。优选氢原子，甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，仲丁基，正戊基，苯基。再优选：3-(((4'-甲基-5'-氧代-2',5'-二氢呋喃-2'-基)氧)亚甲基)4-色满酮；2-甲基-3-(((4'-甲基-5'-氧代-2',5'-二氢呋喃-2'-基)氧)亚甲基)4-色满酮；2-乙基-3-(((4'-甲基-5'-氧代-2',5'-二氢呋喃-2'-基)氧)亚甲基)4-色满酮；2-丙基-3-(((4'-甲基-5'-氧代-2',5'-二氢呋喃-2'-基)氧)亚甲基)4-色满酮；2-丁基-3-(((4'-甲基-5'-氧代-2',5'-二氢呋喃-2'-基)氧)亚甲基)4-色满酮；2-戊基-3-(((4'-甲基-5'-氧代-2',5'-二氢呋喃-2'-基)氧)亚甲基)4-色满酮；2-苯基-3-(((4'-甲基-5'-氧代-2',5'-二氢呋喃-2'-基)氧)亚甲基)4-色满酮。本专利技术涉及的化合物及其可以接受的盐在农业上用作除草剂。本专利技术涉及的化合物及其在农业上可以接受的盐还可以作为有效成分与其他成分混合作为农药组合物，用做除草剂。本专利技术提供的具有黄酮骨架的内酯类似物的合成方法包括的步骤：本专利技术提供了一类新型诱导寄生杂草种子发生自杀式萌发的化合物的合成及其生物活性。该类化合物通过作用于寄生于常见作物种子中的寄生杂草如独脚金、列当等，刺激其种子发生萌发，从而使其无法寄生于寄主植物中导致其死亡。本专利技术与CN201810446043.0比较：1)所涉及化合物的结构类型不同。本专利技术为一类衍生自天然二氢黄酮类化合物的设计、合成及杂草种子萌发活性；而上述申请的化合物与现在的专利技术具有显著不同的结构；2)作用途径和方式不同。上述申请为所涉及到化合物的对拟南芥种子的萌发抑制活性，本专利技术为设计化合物对寄生杂草种子的诱导萌发活性，二者具有显著不同的作用目的。本专利技术所述的具有黄酮母核结构的内酯类似物应用于寄生杂草种子萌发剂、寄生杂草除草剂。这类化合物对我国农作物中寄生杂草种子的萌发具有显著的诱导作用效果，从而导致这些寄生杂草无法寄生到寄主种子中，最终导致这些寄生杂草发生自杀式的死亡。所述农田农作物寄主植物选自玉米、高粱、黍米、大米、马铃薯、木薯、大豆、向日葵、甜菜、甘蔗、番茄、黄瓜、西瓜、甜瓜、哈密瓜、木瓜、番木瓜。所述寄生杂草优选自独脚金，列当。总之，本专利技术提供了一类具有天然产物黄酮母核结构的内酯类似物及其制备方法和用途。以邻羟基苯乙酮及醛或酮为原料，经过多步反应，合成得到一系列具有黄酮母核结构的内酯类似物。对该类化合物的列当种子萌发活性进行测试，结果显示该类化合物具有较好的种子萌发活性，是具有广阔应用前景的寄生杂草种子萌发剂。可实际应用于寄生杂草除草剂。本专利技术涉及黄酮类内酯类似物的用途，尤其在农业上对寄生杂草列当及独脚金防控方面的用途。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术进行详细说明，但这些实施例不是对本专利技术进行限制。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件以及手册中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件；所用的设备、材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1合成路线1：将1.36ml邻羟基苯乙酮(1.2eq)、0.96ml苯甲醛(1eq)、1.29ml苯胺(1.5eq)溶于15ml甲醇中，而后加入0.72g碘并于40℃下搅拌反应20小时。TLC监测反应过程，待底物消耗完全后浓缩反应体系并直接经硅胶柱层析分离(石油醚：乙酸乙酯＝200:1)得白色固体1共1.3g，产率61.5％。取0.68g的化合物1(1eq)溶于10ml甲苯中，而后向反应体系中加入1.21ml的N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛(3eq)于150℃回流反应6-8小时并TLC监测，待反应结束后直接经硅胶柱层析分离(石油醚：乙酸乙酯＝2:1)得淡黄色固体2共0.68g，产率80.4％。将0.68g化合物2(1eq)溶于15ml的四氢呋喃：冰醋酸：水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有黄酮骨架的内酯类似物，其特征在于其结构通式为(I)，及其农业上可接受的盐；/n

【技术特征摘要】
1.一种具有黄酮骨架的内酯类似物，其特征在于其结构通式为(I)，及其农业上可接受的盐；



其中：R1或R2代表C1-C5的烷基，苯基及卤素取代的苯基；芳杂环：胡椒环，呋喃、噻吩；
上述定义中卤素是氟、氯、溴或碘。


2.按照权利要求1所述的具有黄酮骨架的内酯类似物，其特征在于R1或R2分别为氢原子，C1-C5的烷基，苯基及卤素，烷基，或烷氧基取代的苯基，以及呋喃、噻吩芳杂环。


3.按照权利要求1所述的具有黄酮骨架的内酯类似物，其特征在于具体化合物名称为：2-烷基取代，2-芳基取代，2-杂芳基取代，2,2-双烷基取代的3-(((4'-甲基-5'-氧代-2',5'-二氢呋喃-2'-基)氧)亚甲基)4-色满酮；英文系统命名2-substituted3-(((4'-methyl-5'-oxo-2',5'-dihydrofuran-2'-yl)oxy)methylene)chroman-4-one，其中，2-烷基，芳基，杂芳基，双烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐效华，金钟，康允尧，谢龙观，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12