4，7-二羟基香豆素衍生物合成及杀菌活性研究

论文摘要

香豆素类化合物是自然界中存在的一类具有广泛生物活性的物质,目前已从自然界提取出许多有杀菌活性的香豆素。为了合成可能更具杀菌活性的香豆素,探讨其结构与生物活性的关系,本论文主要研究的是新型4,7-二羟基香豆素衍生物的合成及其杀菌活性。1.设计了简洁的合成路线。从原料问苯二酚和氰基乙酸出发,经Pechmann反应,水解合成了关键中间体4,7-二羟基香豆素（2）,两步反应总产率31%。4,7-二羟基香豆素（2）经醚化反应以82%和71%的产率合成了4-甲氧基-7-羟基香豆素（3）和4-乙氧基-7-羟基香豆素（5）。4-甲氧基-7-羟基香豆素（3）和4-乙氧基-7-羟基香豆素（5）以四丁基溴化铵（TBAB）为相转移催化剂,经Williamson反应合成了19个4,7-二羟基香豆素的衍生物,分别是4-甲氧基-7-烷氧基香豆素（4a-4i）,4-乙氧基-7-烷氧基香豆素（6a-6i）和4-乙氧基-7-甲氧基香豆素（8）,产率在57%到95%之间。4,7-二甲氧基香豆素（7）由4,7-二羟基香豆素（2）经Williamson一步反应得到,产率80%。由此路线方便简洁的合成了2个系列的20个新的4,7-二羟基香豆素衍生物,4个中间体,共计24个化合物。中间产物及目标产物结构经IR,MS,1H NMR表征得以证实。2.对本论文合成的重要中间体4,7-二羟基香豆素（2）的合成路线进行了研究,结果表明采用间苯二酚和丙二酸为原料,以无水氯化锌和三氯氧磷为催化剂的合成路线1,以及采用间苯二酚和丙二酸为原料,以三氟化硼乙醚为催化剂的合成路线2产率都很低。经比较,最后以间苯二酚和氰基乙酸为原料,经Pechmann反应,水解来合成4,7-二羟基香豆素（2）。另外,研究了反应温度,反应时间,TBAB用量对Williamson反应合成目标化合物的影响,Williamson反应的优化条件为,DMF溶剂中,n（3）或n（5）:n（卤代烃）:n（碳酸钾）:n（TBAB）=1:1.5:2.5:0.1,60℃-80℃反应10h-27h。3.杀菌活性测定。以水稻纹枯病菌,小麦赤霉病菌,番茄灰霉病菌,辣椒疫霉病菌,番茄早疫病菌和水稻白叶枯病菌为研究对象,研究了部分合成的香豆素类化合物的杀菌活性。结果表明:部分香豆素化合物对6种植物病原菌有一定的抑制活性。其中,4-甲氧基-7-乙氧基香豆素（4a）对水稻白叶枯病菌的抑菌活性最强。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 香豆素类化合物简介
• 1.2 4-羟基香豆素类化合物合成方法
• 1.2.1 酚法
• 1.2.2 邻羟基苯乙酮法
• 1.2.3 水杨酸甲酯法
• 1.2.4 乙酰水杨酸法
• 1.3 香豆素类化合物的作用
• 1.4 香豆素osthol作为杀菌剂在农业上的应用
• 2 实验部分
• 2.1 实验试剂与仪器
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 目标化合物合成
• 2.2.1 4,7-二羟基香豆素（2）合成
• 2.2.2 4-甲氧基-7-羟基香豆素（3）的合成
• 2.2.3 4-甲氧基-7-烷氧基香豆素（4a-4i）的合成
• 2.2.4 4-乙氧基-7-羟基香豆素（5）的合成
• 2.2.5 4-乙氧基-7-烷氧基香豆素（6a-6i）的合成
• 2.2.6 4,7-二甲氧基香豆素（7）的合成
• 2.2.7 4-乙氧基-7-甲氧基香豆素（8）的合成
• 2.3 杀菌活性测定
• 2.3.1 试验条件
• 2.3.2 试验处理
• 2.3.3 试验方法
• 3 结果与讨论
• 3.1 4,7-二羟基香豆素（2）合成路线选择
• 3.1.1 4,7-二羟基香豆素合成路线1
• 3.1.2 4,7-二羟基香豆素合成路线2
• 3.1.3 4,7-二羟基香豆素合成路线3
• 3.2 Williamson反应条件的选择和讨论
• 3.2.1 温度对Williamson反应的影响
• 3.2.2 反应时间对Williamson反应的影响
• 3.2.3 TBAB用量对Williamson反应的影响
• 3.3 目标化合物质谱裂解方式探讨
• 3.3.1 化合物4c质谱裂解方式探讨
• 3.3.2 化合物4f质谱裂解方式探讨
• 3.3.3 化合物6e质谱裂解方式探讨
• 3.4 杀菌活性测定结果
• 4 结论
• 参考文献
• 附录A 部分化合物质谱图
• 1H NMR图'>附录B 部分化合物¹H NMR图
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录