一种吡唑联噁二唑硫醚类化合物及其制备方法与应用

本发明公开了一种吡唑联噁二唑硫醚类化合物的制备方法及抗烟草花叶病毒活性的应用，该化合物具有如通式(I)所示的结构：。本发明以5‑氨基‑1‑(3‑氯‑2‑吡啶基)‑4‑(5‑甲硫基‑1,3,4‑噁二唑‑2‑基)‑吡唑结构为基础，在吡唑“5‑位”的“氨基”上进行取代，合成了一系列结构新颖的吡唑联噁二唑硫醚类化合物，通过化合物的抗烟草花叶病毒保护与治疗活性测试发现，该类化合物对烟草花叶病毒(TMV)引起的病毒病具有良好的治疗活性，为新农药的研发和创制提供重要的科学基础。

技术领域
本发明涉及药物化学技术领域，尤其是一种吡唑联噁二唑硫醚类化合物的制备方法及抗烟草花叶病毒活性的应用。
背景技术
植物病毒病是危害农业生产的严重病害之一，全世界每年因植物病毒病造成农作物的损失约为200亿美元。由于病毒在寄主体内绝对寄生性，使得植物病毒病的防治较为困难。其中，烟草花叶病毒(Tobacoo mosaic virus,TMV)是一种典型的烟草花叶病毒属(tobamovirus)病毒，能感染以烟草为代表的一系列茄科植物。病毒的复制、侵染和传播机制极其复杂，而现有的抗植物病毒剂(宁南霉素、病毒唑、盐酸吗啉胍等)不能有效地防治植物病毒病，加剧了毒源的积累和大面积的扩散，给农业生产带来了极为严重且广泛的危害，是当前农业生物灾害防治中的重大难题。因此，创制出新型、高效和环境友好的抗植物病毒剂已成为当前面临的一个挑战。吡唑杂环衍生物具有广泛生物活性，在杂环农药中扮演着重要的角色。吡唑环上取代基的取代类型和取代位置的变化为其带来了结构上的多样性和广泛的生物活性，被广泛用于抗病毒、杀菌、除草、植物生长调节、杀虫杀螨等方面。噁二唑及及噁二唑硫醚类化合物表现出了良好的抗病毒、杀菌等活性。为了获得结构新颖、作用机制独特的高效低毒抗植物病毒剂，本发明在前期的工作基础上(吴志兵等，ZL 2014 1 0134358.3)对化合物5-氨基-1-(3-氯-2-吡啶基)-4-(5-甲硫基-1,3,4-噁二唑-2-基)-吡唑结构进行进一步改造，将氨基上的“氢”进行取代，合成了一系列结构新颖的吡唑联噁二唑硫醚类化合物。
发明内容
本发明的目的是：提供一种吡唑联噁二唑硫醚类化合物的制备方法及在抗烟草花叶病毒上的应用，它对烟草花叶病毒引起的病毒病具有良好的治疗作用，且其合成方法非常经济简便。本发明是这样实现的：一种含吡唑联噁二唑硫醚类化合物，其特征在于：该化合物具有如通式(I)所示的结构：              式中，R为直链烷基、支链烷基、烯丙基、苄基、取代苄基和取代吡啶甲基，所述的直链烷基为C_1-3烷基；支链烷基为C_1-4烷基；取代苄基的取代基为一个或一个以上，在苯环的邻位、间位或对位取代，取代基为甲基、三氟甲基或卤素，其中卤素为F或Cl；吡啶上取代为卤素Cl。所述的含吡唑联噁二唑硫醚类化合物的制备方法，其合成路线如下              式中，R为直链烷基、支链烷基、烯丙基、苄基、取代苄基和取代吡啶甲基，所述的直链烷基为C_1-3烷基；支链烷基为C_1-4烷基；取代苄基的取代基为一个或一个以上，在苯环的邻位、间位或对位取代，取代基为甲基、三氟甲基或卤素，其中卤素为F或Cl；吡啶上取代为卤素Cl。含吡唑联噁二唑硫醚类化合物在抗烟草花叶病毒(TMV)引起的植物病毒病上的应用。本发明以5-氨基-1-(3-氯-2-吡啶基)-4-(5-甲硫基-1,3,4-噁二唑-2-基)-吡唑结构为基础，在吡唑“5-位”的“氨基”上进行取代，合成了一系列结构新颖的吡唑联噁二唑硫醚类化合物，通过化合物的抗烟草花叶病毒保护与治疗活性测试发现，该类化合物对烟草花叶病毒(TMV)引起的病毒病具有良好的治疗活性，为新农药的研发和创制提供重要的科学基础。
具体实施方式
本发明的实施例1：目标化合物1-(3-氯吡啶-2-基)-N-甲基-4-(5-(甲基硫基)-1,3,4-噁二唑-2-基)-1H-吡唑-5-胺的制备在50mL三口瓶中分别加入中间体5-氨基-1-(3-氯-2-吡啶基)-4-(5-甲硫基-1,3,4-噁二唑-2-基)-吡唑(1.1mmol)、氢化钠(2.27mmol)和10mL无水四氢呋喃，碘甲烷(1.3mmol)缓慢加入至反应器中，室温反应5h，TCL检测反应结束，减压蒸馏除去溶剂，粗产品经柱层析[洗脱剂(v/v)：石油醚/乙酸乙酯＝40/1]分离纯化得到目标化合物，棕色固体，收率40.5％，熔点：97-98℃。烷烃和烯烃类取代的目标化合物的合成参照实施例1。本发明的实施例2：目标化合物1-(3-氯吡啶-2-基)-N-苄基-4-(5-(甲基硫基)-1,3,4-噁二唑-2-基)-1H-吡唑-5-胺的制备在50mL三口瓶中分别加入中间体5-氨基-1-(3-氯-2-吡啶基)-4-(5-甲硫基-1,3,4-噁二唑-2-基)-吡唑(1.1mmol)、氢化钠(2.27mmol)和10mL无水四氢呋喃，碘甲烷(1.3mmol)缓慢加入至反应器中，室温反应5h，TCL检测反应结束，减压蒸馏除去溶剂，粗产品经柱层析[洗脱剂(v/v)：石油醚/乙酸乙酯＝40/1]分离纯化得到目标化合物，白色固体，收率51.6％，熔点：154-155℃。苄基、取代苄基和杂环类取代的目标化合物的合成参照实施例2。合成的部分吡唑联噁二唑硫醚类化合物的结构及核磁共振氢谱、碳谱和质谱数据如表1所示，物化性质如表2所示。表1部分化合物的核磁共振氢谱、碳谱和质谱数据                                                                      表2部分目标化合物的理化性质              药理实施例1：对烟草花叶病毒(TMV)的生物活性测试方法1)治疗活性测试选长势一致的心叶烟，用磷酸缓冲液将TMV粗提液稀释至适宜的浓度，用毛笔人工摩擦接种于撒有金刚砂的适龄叶片上(全叶接种病毒，每叶片均匀涂抹病毒一次)，接种后用清水冲洗。待叶片干后2小时，在左半叶涂施化合物溶液，右半叶涂施对应剂量的溶剂作对照。随后在光照培养箱中保湿培养，控制温度23±1℃，光照10000Lux，3～4天后观察并记录产生枯斑的数目。每药剂处理设3株，每株3～4片叶。按上述方法每药剂进行3次重复。2)保护活性测试选长势一致的心叶烟.在左半叶涂施化合物溶液，右半叶涂施对应剂量的溶剂作对照.并在光照培养箱中保湿培养，控制温度23±1℃，光照10000Lux，12小时后用磷酸缓冲液将TMV病毒粗提液稀释至适宜的浓度，用毛笔人工摩擦接种于撤有金刚砂的适龄叶片上(全叶接种病毒，每叶片人工均匀涂抹病毒一次)，接种后用清水冲洗.随后在光照培养箱中保湿培养，控制温度23±1℃，光照10000Lux，3～4天后观察并记录产生枯斑的数目.每药剂处理设3株，每株3～4片叶。按上述方法每药剂进行3次重复。3)抑制活性的计算公式Y＝(C-A)/C×100％(Y为化合物对植物病毒的抑制率，％；C为对照组枯斑个数；A为化合物处理组枯斑个数)部分化合物对烟草花叶病毒的治疗、钝化和保护活性见表3。表3部分目标化合物的抗TMV活性(500μg/mL)              如表3，初步的抗TMV活性测试结果表明，大部分化合物对烟草花叶病毒均表现出一定的治疗和保护活性。其中，当吡唑环5-位氨基上引入苄基、单取代苄基和取代吡啶甲基时，化合物均表现出较好的治疗活性，其中化合物11和13在500μg/mL的浓度下，对TMV的治疗活性分别达到56.1％和51.2％，略优于对照药剂宁南霉素(51.0％)；而引入丙基时，化合物2对TMV的治疗活性达到58.5％。药理实施例2：抗TMV治疗活性EC₅₀值测定方法在浓度梯度实验中，采用二倍稀释法设定合适的5个浓度，用天平称取6.00mg供试化合物于量杯中，并加入6.0mL1％吐温，振荡摇匀后浓度为600μg/mL；取出其中3.0mL于另一个量杯中，加入3.0mL1％吐温振荡摇匀后浓度为500μg/mL；取出其中3.0mL于另一个量杯中，加入3.0mL1％吐温振荡摇匀后浓度为250μg/mL；取出其中3.0mL于另一个量杯中，加入3.0mL1％吐温振荡摇匀后浓度为125μg/mL；取出其中3.0mL于另一个量杯中，加入3.0mL1％吐温，振荡摇匀后浓度为62.5μg/mL。取对照药宁南霉素100.0μL于量杯中，加入8.0mL1％吐温，振荡摇匀后浓度为1000μg/mL，按照上述方法依次得到浓度为500μg/mL、250μg/mL、125μg/mL和62.5μg/mL。按照梯度稀释法分别配置供试化合物和宁南霉素的5个浓度进行抗TMV治疗活性测试，最后将药剂对TMV的抑制率、药剂浓度换算成对数值，通过SPSS软件回归分析得到毒力曲线，计算出EC₅₀。表4部分目标化合物抗TMV治疗活性的EC₅₀              如表4，进一步活性测试表明，化合物2、11和13对TMV的治疗活性的半抑制浓度(EC₅₀)值分别为457.9、268.2和577.6μg/mL，其中化合物11与宁南霉素相当。可见本发明的化合物完全可用于治疗烟草花叶病毒(TMV)引起的病毒病的应用。