本發明涉及一類新的含手性噁唑啉的煙酰胺類化合物及作為農用殺菌劑的用途；特別是指該類化合物在植物真菌病害防治中的應用，屬于農藥技術領域。
背景技術：
從分子水平角度講，農藥分子在生物體內發揮藥效是一個手性識別過程，配體和受體的匹配性將關系到活性大小和安全性，手性的重要性在現代農藥開發中也越來越得到凸顯，目前商品化手性農藥在農藥市場中已超過三分之一(Lamberth，C.，et al.，Science，2013，341，742-746.)。手性農藥創制使化學品的精準高效使用成為可能，符合綠色新農藥創制的要求。
酰胺類化合物在藥物化學與農藥化學領域中扮演著重要的角色，是農用殺菌劑開發領域經典且充滿活力的一類。較具有代表性的酰胺殺菌劑就是琥珀酸脫氫酶抑制劑(SDHIs)，目前開發成功且商品化的已有18種，并且構建出這類殺菌劑的藥效團模型(Sierotzki，H.and Scalliet，G.，.Phytopathology 2013，103(9)，880-887.；Xiong，L.；etal.ACS Symposium Series，2015，1204，Chapter 13，175-194.)。這類殺菌劑多為芳香化的平面結構，且均沒有涉及到立體構型，典型的代表為2003年巴斯夫(BASF)開發的殺菌劑啶酰菌胺(Boscalid)；近期由先正達開發成功的琥珀酸脫氫酶抑制劑(SDHIs)類殺菌劑，如吡唑萘菌胺(isopyrazam)、氟唑環菌胺(sedaxane)和苯并烯氟菌唑(benzovindiflupyr)等，雖然在結構上均表現出部分去芳香化的特征，但仍沒有涉及到立體構型對藥效的影響。近期針對煙酰胺殺菌劑啶酰菌胺的結構優化取得了不錯的進展，如引入芳醚單元(Wen，F.；etal..Pesticide Biochemistry and Physiology，2010，98(2)，248-253)或者多樣的雜環單元(Du，S.；etal.Molecules，2015，20(5)，8395-8408.)。但目前針對琥珀酸脫氫酶抑制劑(SDHIs)類殺菌劑中的啶酰菌胺均沒有涉及到手性問題，也沒有噁唑啉單元的引入。
本發明設計合成了含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物，發現其對植物真菌病害有強烈的抑制作用，手性對抑菌活性有顯著影響。這類化合物的比啶酰菌胺易于合成且成本低，這對新農藥的創制有積極意義。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物的制備方法及其在防治植物真菌病害中的應用。本發明的含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物表現出很好的抑制真菌病害的作用，并且噁唑啉環的手性(立體構型)對抑菌活性有顯著的影響。
本發明提供的含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物具有如下通式(I)所示結構。
通式(I)中噁唑啉環上手性碳的立體構型為R或者S。
取代基R1分別代表：氫、鹵素、甲基，羥基，氨基，1-6碳烷氧基、1-6碳烷氨基、芳香氧基、芳香氨基、二氟甲基、三氟甲基、二氟甲氧基、三氟甲氧基。以及同時含有2～3個R1所代表的取代基。
取代基R2分別代表：氫、甲基、羥亞甲基、1-4碳烷基、芳香基和芳香基亞甲基。
其中芳香基是指苯基類和雜環類取代基；
苯基類取代基包括苯基；和鹵素、羥基、氨基、1-6碳烷氧基、1-6碳烷氨基取代的苯基；
雜環類取代基包括：吡啶基和鹵素、羥基、氨基、1-6碳烷氧基、1-6碳烷氨基取代的吡啶基；吲哚基和有鹵素、羥基、氨基、1-6碳烷氧基、1-6碳烷氨基取代的吲哚基；咪唑基和N原子上有1-16碳烴基取代的咪唑基、N原子上有芐基或者苯基取代的咪唑基。
本發明還包括如通式(I)所示的含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物在農藥化學上可以接受的鹽。
本發明涉及的化合物可以根據如下合成路線來進行化學完成。
本發明所涉及的含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物，以廉價易得的鄰氨基苯腈為起始原料來進行合成，其特征在于包括以下兩個步驟：
步驟(1)，將鄰氨基苯腈和手性氨基醇溶于無水氯苯中，加入10mol％的無水氯化鋅作催化劑，回流反應72小時，減壓下蒸除溶劑，用氫氧化鈉溶液淬滅反應后，乙酸乙酯或者二氯甲烷萃取，無水硫酸鈉干燥，柱層析分離獲得鄰(4，5-二氫-2-噁唑-基)苯胺中間體A。
步驟(2)，方法一：在氮氣保護下，將鄰(4，5-二氫-2-噁唑-基)苯胺中間體A溶于無水二氯甲烷或者二氯乙烷中，加入1.4倍量的縛酸劑三乙胺(亦可以用二乙胺，二乙基異丙基胺代替)，冰浴條件下，向其中緩慢加入煙酰氯的二氯甲烷溶液(或者二氯乙烷溶液)，體系自然升至室溫，飽和氯化銨溶液淬滅反應，水洗，脫溶，柱層析分離得目標物。
方法二：在氮氣保護下，將鄰(4，5-二氫-2-噁唑-基)苯胺中間體A和煙酸溶于無水二氯甲烷或者二氯乙烷中，加入1.1倍量的縮合劑1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDCI)，隨后加入1.5倍量的縛酸劑三乙胺(亦可以用二乙胺，二乙基異丙基胺代替)以及催化量(10mol％)的4-二甲氨基吡啶(DMAP)，室溫下攪拌反應，飽和氯化銨溶液淬滅反應，水洗，脫溶，柱層析分離得目標物。
本發明所提供的含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物的合成具有原料廉價易得、合成步驟少及易于操作的特點。
本發明所涉及的含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物，優選如下化合物：
本發明所涉及的化合物還包括由通式(I)所示的含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物在農藥學上可以接收的鹽。
本發明所提供的含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物對植物病原真菌的活性，包括水稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani)，小麥紋枯病菌(Rhizoctonia cerealis)，油菜菌核病菌(Sclerotinia scleotiorum)，小麥赤霉病菌(Fusarium graminearum)，小麥全蝕病菌(Gaeumanomyce graminis)，番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)，馬鈴薯晚疫病菌(Phytophthora infestans)，辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)，番茄早疫病菌(Alternaria solani)，水稻惡苗病菌(Fusarium fujikuroi)，馬鈴薯干腐病菌(Fusarium sulphureum)，黃瓜炭疽病菌(Colletotrichum lagenarium)，水稻稻瘟病菌(Phyricularia cerealis)。
具體實施方式
通過下述實施例和生測實驗結果，可進一步說明和理解本發明，但并不意味著限制本發明。
實施例一：(R)-2-氯-N-(2-(4-苯基-4，5-4，5-二氫-2-噁唑基)苯基)煙酰胺I-8a的合成
步驟(1)將鄰氨基苯腈(1.18g，10mmol)和(R)-2-氨基-2-苯乙醇(1.65g，12mmol)溶于15mL無水氯苯中，加入10mol％的無水氯化鋅(0.136g)作催化劑，回流反應72小時，減壓下蒸除溶劑，向其中加入15％氫氧化鈉溶液(15mL)淬滅反應，用二氯甲烷萃取(15mLX3)，合并有機相，無水硫酸鈉干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱層析(200～300目，石油醚/乙酸乙酯＝2∶1)分離，獲得(R)-2-(4-苯基-4，5-二氫-2-噁唑基)苯胺A-I-8a，1.69g，產率71％。LC-MS(ESI+)m/z：Calcd.for[M+H：C15H15N2O]：239.12，Found：239.21。
步驟(2)稱取鄰(4，5-二氫-2-噁唑基)苯胺中間體A-I-8a(1mmol，0.238g)和2-氯煙酸(0.165g，1.05mmol)于干凈干燥的schlenk反應瓶中，在氮氣保護下，溶于加入10mL無水二氯甲烷溶解，加入縮合劑1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDCI，0.211g，1.1mmol)，隨后加入1.5倍量的縛酸劑三乙胺(0.21mL，1.5mmol)以及催化量的4-二甲氨基吡啶(DMAP，0.012g，0.1mmol)，室溫下攪拌反應，反應完畢后，向體系中加入10mL飽和氯化銨溶液淬滅反應，分液，用二氯甲烷萃取(10mL X 2)，合并有機相，無水硫酸鈉干燥，減壓蒸除溶劑，硅膠柱層析(200～300目，石油醚/乙酸乙酯＝4∶1～2∶1)分離，得目標物(R)N-(2-(4-苯基-4，5-4，5-二氫-2-噁唑基)苯基)煙酰胺I-8a。白色固體，279mg，產率74％。熔點95.6～96.7℃。LC-MS(ESI+)m/z：Calcd.for[M+H：C21H17ClN3O2]：378.10 and 380.10，Found：378.17 and 380.17。
實施例二：(R)-N-(2-(4-甲基-4，5-4，5-二氫-2-噁唑基)苯基)煙酰胺的合成
步驟(1)制備方法同實施例一步驟(1)，用(R)-2-氨基-1-丙醇代替(R)-2-氨基-2-苯乙醇，產率74％。LC-MS(ESI+)m/z：Calcd.for[M+H：C10H13N2O]：177.10，Found：177.17。
步驟(2)制備方法同實施例一步驟(1)，用煙酸代替2-氯煙酸，用(R)-2-(4-甲基-4，5-二氫-2-噁唑基)苯胺代替鄰(4，5-二氫-2-噁唑基)苯胺中間體A-I-8a；得(R)-N-(2-(4-甲基-4，5-二氫-2-噁唑基)苯基)煙酰胺，
白色固體，產率79％，熔點m.p.88.1～88.4℃，1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ：1.47(d，J＝5.08Hz，3H，CH3)，3.97(dd，J1＝5.92Hz，J2＝5.76Hz，1H，1H in OCH2)，4.52～4.61(m，2H，1H in OCH2 and 1H in CHN-CH3)，7.17(ddd，1H，J1＝6.32Hz，J2＝5.88Hz，J3＝0.84Hz，1H，aromatic H in phenyl ring)7.53～7.57(m，2H，aromatic H in phenyl ring and Pyridyl ring)，7.92(dd，J1＝6.32Hz，J2＝1.24Hz，1H，aromatic H in phenyl ring)，8.53(m，1H，aromatic H in Pyridyl ring)，8.79(dd，J1＝3.88Hz，J2＝1.08Hz，1H，aromatic H in phenyl ring)，8.90(dd，J1＝6.20Hz，J2＝0.56Hz，1H，aromatic H in Pyridyl ring)，9.37(d，1H，J＝1.40Hz，aromatic H in Pyridyl ring)，13.41(s，1H，NH).13C-NMR and DEPT135(CDCl3，100MHz)δ：21.6(CH3)，61.9(CH)，72.9(OCH2)，113.8(C)，119.9(CH)，123.1(CH)，124.1(CH)，129.4(CH)，131.7(C)，132.8(CH)，137.2(CH)，139.7，147.5(CH)，150.6(CH)，163.2(C)，163.9(C).Elemental anal.calcd for C16H15N3O2：C，68.31；H，5.37；N，14.94；Found：C，68.42；H，5.41；N，14.96.ESI-MS，Calcd for[M+H，C16H16N3O2]282.12，found 282.19.
實施例三：含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物的抑菌活性測定
采用平板抑制菌絲生長速率法進行離體抑菌活性評價，選取測試菌株于PDA平板進行活化，包括水稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani)，小麥紋枯病菌(Rhizoctonia cerealis)，油菜菌核病菌(Sclerotinia scleotiorum)，小麥赤霉病菌(Fusarium graminearum)，小麥全蝕病菌(Gaeumanomyce graminis)，番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)，馬鈴薯晚疫病菌(Phytophthora infestans)，辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)，番茄早疫病菌(Alternaria solani)，水稻惡苗病菌(Fusarium fujikuroi)，馬鈴薯干腐病菌(Fusarium sulphureum)，黃瓜炭疽病菌(Colletotrichum lagenarium)，水稻稻瘟病菌(Phyricularia cerealis)。將化合物配置成系列梯度濃度的PDA含藥平板，將測試菌株制成5mm直徑菌餅置于含藥培養皿中央，25℃恒溫培養至空白對照皿的測試菌株長至接近培養皿邊緣時，用十字交叉法測量各含藥平板的菌落直徑，計算化合物對菌絲生長的抑制率，對病害的抑制率按照如下公式計算：
使用統計軟件SPSS20.0計算抑制率為50％時化合物的濃度，即EC50值。重復3次取平均值。以多菌靈(carbendazim)為陽性對照，各化合物對植物病原菌的EC50值(mg/L)。
表1 含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物的抑菌活性
從表中可以看出，含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物對植物病害有較好的抑制作用。且噁唑啉環上4位取代基的體積和立體構型對抑菌活性有顯著影響。有取代基對活性提高時必須的，但空間體積不宜過大。4位取代基的體積對抑菌活性的影響有如下趨勢Ph＜Bu＜Pr＜Et。一般而言，噁唑啉環上4位的立體構型為R構型時，抑菌活性要好于S構型的對映異構體。
當噁唑啉環上4位為乙基取代基，且構型為R時，抑菌活性最為明顯，對水稻紋枯病菌、番茄灰霉病菌和油菜菌核病菌的抑制中濃度分別低至0.58mg/L，0.43mg/L和2.07mg/L。其對水稻紋枯病菌、番茄灰霉病菌的活性明顯高于陽性對照啶酰菌胺。有望作為一類新型的殺菌劑候選化合物或者直接作為殺菌劑使用，對新農藥創制將有重要意義。
本發明所涉及的含有手性噁唑啉的煙酰胺類化合物作為農用殺菌劑的用途已經通過具體的實例進行了描述，本領域技術人員可借鑒本發明內容，適當改變原料、工藝條件等環節來實現相應的其它目的，其相關改變都沒有脫離本發明的內容，所有類似的替換和改動對于本領域技術人員來說是顯而易見的，都被視為包括在本發明的范圍之內。