本發(fā)明涉及藥物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種含1,3,4-噁二唑基的噻唑鹽類化合物及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著生態(tài)條件、品種和耕作制度的不斷改變，植物細(xì)菌性病害(如水稻白葉枯病、煙草青枯病和柑橘潰瘍病等)在我國(guó)大規(guī)模發(fā)生并流行，并在全國(guó)有進(jìn)一步擴(kuò)散蔓延趨勢(shì)，為害范圍廣，防治困難，現(xiàn)有商品化抗菌藥劑(如葉枯唑、噻菌銅、可殺得等)防效低、抗性強(qiáng)，急需發(fā)現(xiàn)高效抗植病細(xì)菌的活性化合物，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)制出自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綠色新農(nóng)藥，為農(nóng)作物細(xì)菌性和病毒性病害防控提供候選藥物。

而含噻唑鹽的衍生物表現(xiàn)出了廣譜的生物活性，如在殺菌方面具有抗革蘭氏陽(yáng)性(或陰性)菌等生物活性，成為化學(xué)界和生物學(xué)界學(xué)者們關(guān)注的熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)的季銨鹽陽(yáng)離子相比，噻唑鹽陽(yáng)離子具有很好的平面性、電子容易轉(zhuǎn)移、離域性好等特點(diǎn)，容易與受體發(fā)生作用，并且其合成簡(jiǎn)單、成本低廉，能擾亂微生物細(xì)胞膜本有的防御機(jī)制，因此具有廣泛的生物活性。同時(shí)，含1,3,4-噁二唑基團(tuán)的化合物被廣泛合成和研究，已報(bào)道這類化合物具有廣譜的生物活性(如殺菌、殺蟲(chóng)、除草、抗炎等)。

為了尋找和發(fā)現(xiàn)高效殺菌劑，本發(fā)明以含1,3,4-噁二唑基團(tuán)的衍生物為基礎(chǔ)，將能夠提高目標(biāo)化合物生物活性的噻唑鹽基團(tuán)引入到此體系中，合成一系列含1,3,4-噁二唑基團(tuán)的噻唑鹽類化合物，測(cè)試其抗植病細(xì)菌活性，為新農(nóng)藥的研發(fā)和創(chuàng)制提供科學(xué)基礎(chǔ)。

具有生物活性的1,3,4-噁二唑類化合物研究進(jìn)展：

2011年，xu[xu,w.m.；yang,s.；bhadury,p.；he,j.；he,m.；gao,l.l.；hu,d.y.；song,b.a.synthesisandbioactivityofnovelsulfonederivativescontaining2,4-dichlorophenylsubstituted1,3,4-oxadiazole/thiadiazolemoietyaschitinaseinhibitors.pestic.biochem.physiol.,2011,11,6-15]合成了含1,3,4-噁二唑基團(tuán)的硫醚或砜類衍生物作為幾丁質(zhì)酶抑制劑，生物活性測(cè)試結(jié)果表明，該類化合物具有良好的抗真菌活性。其中，化合物17a,17b,17c在50μg/ml濃度下對(duì)小麥赤霉病菌的抑制率分別85.1％,100.0％,79.9％，均高于對(duì)照藥劑惡霉靈抑制率(60.7％)，進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明化合物15b能作為幾丁質(zhì)酶抑制劑用于植物真菌性病害的防控。

2013年，li等[li,p.；yin,j.；xu,w.m.；wu,j.；he,m.；hu,d.y.；yang,s.；song,b.a.synthesis,antibacterialactivities,and3d-qsarofsulfonederivativescontaining1,3,4-oxadiazolemoiety.chem.biol.drug.des.；2013；82,546–556]合成一系列含1,3,4-噁二唑基團(tuán)的砜類化合物，抑菌活性測(cè)試結(jié)果表明，該類化合物對(duì)番茄和煙草青枯病菌表現(xiàn)出較好的抑制活性。其中，化合物22a和22b對(duì)番茄和煙草青枯病菌表現(xiàn)出最好的抑制活性，ec50分別為19.77和8.29μg/ml，優(yōu)于對(duì)照藥劑可殺得3000和噻菌酮(兩者對(duì)番茄青枯病菌的ec50分別為93.59和99.80μg/ml，對(duì)煙草青枯病菌的ec50分別為45.91和216.70μg/ml)。

2016年，wang等[wang,p.y.；zhou,l.；zhou,j.；wu,z.b.；xue,w.；song,b.a.；yang,s.synthesisandantibacterialactivityofpyridinium-tailored2,5-substituted-1,3,4-oxadiazolethioether/sulfoxide/sulfonederivatives.bioorg.med.chem.lett.,2016,26,1214-1217]設(shè)計(jì)并合成了一系列含吡啶鹽的1,3,4-噁二唑硫醚/亞砜/砜類化合物，并對(duì)該類化合物進(jìn)行抑菌活性測(cè)試，生物活性測(cè)試結(jié)果表明該系列化合物對(duì)植物致病細(xì)菌具有很好的抑制作用，其中化合物26a，26b，26c，246，26e，26f，26g對(duì)水稻白葉枯病菌、煙草青枯病菌、柑橘潰瘍病菌表現(xiàn)出顯著的抑制活性，其ec50值的范圍為0.54～12.14μg/ml，遠(yuǎn)高于對(duì)照藥劑葉枯唑?qū)λ景兹~枯病菌的ec50(92.61μg/ml)及噻菌酮對(duì)煙草青枯病菌與柑橘潰瘍病菌的ec50(分別為216.7μg/ml和77.04μg/ml)。

2016年，shi等[shi,y.j.；li,y.；fang,y.；chen,j.；ye,l.y.；ge,s.s.；dai,h.synthesisandbiologicalactivitiesofnovelcyanoacrylatescontaining1,3,4-oxadiazolemoiety.chin.j.org.chem.,2016,36,2472-2478]通過(guò)活性亞結(jié)構(gòu)拼接方法，合成了一系列含1,3,4-噁二唑環(huán)的氰基丙烯酸酯類化合物，初步的生物活性測(cè)試結(jié)果表明該類化合物具有一定的除草活性，在1500g/ha劑量下，化合物28a對(duì)繁縷的莖葉處理抑制率為80％，化合物28b對(duì)小藜的莖葉處理抑制率為70％。

具有廣譜生物活性的噻唑鹽類化合物研究進(jìn)展：

1999年，maeda等[maeda,t.；yoshida,m.；okazaki,k.；nagamune,h.；kourai,h.synthesisandantimicrobialcharacteristicsof5,5'-[2,2'-(tetramethylenedicarbonyldioxy)diethyl]bis(3-alkyl-4-methylthiazoliumiodide).biocontrol.sci.lett.,1999,4,75-81]合成了一組不同烷基鏈長(zhǎng)的對(duì)稱t-n二聚體的噻唑鹽—雙子季銨鹽。生物活性測(cè)定結(jié)果表明，化合物30具有廣譜、高效的殺細(xì)菌和真菌活性，當(dāng)鏈長(zhǎng)為12個(gè)碳時(shí)，活性最好，且效果均優(yōu)于商品藥十二烷基二甲基芐基氯化銨和噻菌靈。

2015年，zablotskaya等[zablotskaya,a.；segal,i.；geronikaki,a.；kazachonokh,g.；popelis,y.；shestakova,i.synthesisandbiologicalevaluationoflipid-like5-(2-hydroxyethyl)-4-methyl-1,3-thiazolederivativesaspotentialanticancerandantimicrobialagents.med.chem.commun.,2015,6,1464-1470]合成了不同取代的噻唑鹽類化合物，并在體外測(cè)試其抗腫瘤和抗菌活性。生物活性測(cè)試結(jié)果表明，其中化合物33a和33b對(duì)gram-(+)表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗菌活性，其中，對(duì)金黃色葡萄球菌的最小抑制濃度<2μg/ml，最小殺菌濃度為4μg/ml。構(gòu)效關(guān)系表明，這類化合物的活性取決于烷基鏈的長(zhǎng)度、烷基化的位置、烷基的數(shù)量。

2015年，tejero等[tejero,r.；lópez,d.；lópez-fabal,f.；gómez-garcés,j.；fernández-garcía,m.highefficiencyantimicrobialthiazoliumandtriazoliumside-chainpolymethacrylatesobtainedbycontrolledalkylationofthecorrespondingazolederivatives.biomacromolecules,2015,16,1844-1854]合成了2種聚合物34a和34b，并研究其季銨化反應(yīng)程度(dqs)對(duì)抗菌活性的影響?；钚詼y(cè)試表明，在季銨化達(dá)到100％時(shí)，兩者表現(xiàn)出明顯的抗菌活性，其mic值分別為8μg/ml和4μg/ml。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種含1,3,4-噁二唑基的噻唑鹽類化合物及其制備方法及應(yīng)用，它對(duì)致病病原細(xì)菌具有良好的抑制效果，且其合成方法經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種含1,3,4-噁二唑基的噻唑鹽類化合物，該化合物具有如通式(ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)：

式中，苯環(huán)上的取代基為一個(gè)以上，r1為氫、c1-4烷基、三氟甲基、c1-3烷氧基、三氟甲氧基、羥基、丙烯基、丙烯酰胺基、氨基、c1-3烷氨基、硝基或鹵素原子；r2為氫、c1-4烷基、三氟甲基、c1-3烷氧基、硝基或鹵素原子；x為氧原子或硫原子；n1為0,1,2或3；n2為大于1的自然數(shù)。

含1,3,4-噁二唑基的噻唑鹽類化合物的制備方法，其特征在于：其合成路線如下；

式中，r1為氫、c1-4烷基、三氟甲基、c1-3烷氧基、三氟甲氧基、羥基、丙烯基、丙烯酰胺基、氨基、c1-3烷氨基、硝基或鹵素原子；r2為氫、c1-4烷基、三氟甲基、c1-3烷氧基、硝基或鹵素原子；x為氧原子或硫原子；n1為0,1,2或3；n2為大于1的自然數(shù)。

含1,3,4-噁二唑基的噻唑鹽類化合物在制備抗致病病原細(xì)菌的藥物中的應(yīng)用。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明以含1,3,4-噁二唑基團(tuán)的衍生物為基礎(chǔ)，將能夠改善目標(biāo)化合物生物活性的噻唑鹽陽(yáng)離子引入到此體系中，合成一系列含1,3,4-噁二唑基的噻唑鹽類化合物，通過(guò)對(duì)植物致病細(xì)菌的生物活性測(cè)試，發(fā)現(xiàn)該類化合物對(duì)測(cè)定的植物致病病原細(xì)菌(如水稻白葉枯病菌、煙草青枯病菌和柑橘潰瘍病菌等)具有良好的抑制作用，為研發(fā)和創(chuàng)制新農(nóng)藥提供了一定的科學(xué)參考。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例1：目標(biāo)化合物6-(5-(2,4-二氯苯基)-己硫醚基)-1,3,4-噁二唑-3-溴化噻唑鹽的制備

在25ml圓底燒瓶中加入0.68g(1.66mmol)2-(6-溴己硫醚基)-5-(2,4-二氯苯基)-1,3,4-噁二唑，并用5ml乙腈溶解，接著加入710μl噻唑液體，加熱回流，反應(yīng)36h左右，tlc檢測(cè)反應(yīng)原料基本反應(yīng)完全，停止反應(yīng)，減壓蒸餾除去溶劑乙腈，加入少量無(wú)水甲醇溶解，硅膠拌樣，柱層析(二氯甲烷:無(wú)水甲醇＝6:1,v/v)分離純化得目標(biāo)產(chǎn)物0.62g，產(chǎn)率75.9％，熔點(diǎn)：118～120℃。

其它目標(biāo)化合物的合成參照實(shí)施例1。

合成的部分含1,3,4-噁二唑基的噻唑鹽類化合物的結(jié)構(gòu)及核磁共振氫譜和碳譜數(shù)據(jù)如表1所示，物化性質(zhì)如表2所示。

表1部分化合物的核磁共振氫譜和碳譜數(shù)據(jù)

表2部分目標(biāo)化合物的理化性質(zhì)

藥理實(shí)施例1：

ec50(medianeffectiveconcentration)是評(píng)估植物病原菌對(duì)化合物敏感性的重要指標(biāo)，同時(shí)也是在研究化合物的作用機(jī)制時(shí)，化合物濃度設(shè)置的重要參數(shù)。在濃度梯度實(shí)驗(yàn)中，采用二倍稀釋法設(shè)定合適的5個(gè)濃度，最后將藥劑對(duì)植物病原菌的抑制率、藥劑濃度換算成對(duì)數(shù)值，通過(guò)spss軟件回歸分析得到毒力曲線，計(jì)算出ec50。

采用濁度法測(cè)試目標(biāo)化合物對(duì)植物病原菌的有效中濃度ec50，試驗(yàn)對(duì)象為水稻白葉枯病菌、煙草青枯病菌和柑橘潰瘍病菌。dmso溶解在培養(yǎng)基中作為空白對(duì)照。將水稻白葉枯病菌(水稻白葉枯病原菌在m210固體培養(yǎng)基)放到nb培養(yǎng)基中，在28℃、180rpm恒溫?fù)u床中振蕩培養(yǎng)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期備用；煙草青枯病原菌在na固體培養(yǎng)基上進(jìn)行劃線培養(yǎng)，放置在30℃恒溫培養(yǎng)箱中，直到長(zhǎng)出單菌落，挑取單菌落，將煙草青枯病菌放到nb液體培養(yǎng)基，在30℃、180rpm恒溫?fù)u床中振蕩培養(yǎng)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期備用；將柑橘潰瘍病菌(在m210固體培養(yǎng)基上)放到nb培養(yǎng)基中，在28℃、180rpm恒溫?fù)u床中振蕩培養(yǎng)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期備用。將藥劑(化合物)配置成不同濃度(例：80,40,20,10,5μg/ml)的含毒nb液體培養(yǎng)基5ml加入到試管中，分別加入40μl含有植病細(xì)菌的nb液體培養(yǎng)基，在28-30℃、180rpm恒溫?fù)u床中振蕩，其水稻白葉枯病原菌培養(yǎng)48h，煙草青枯病菌培養(yǎng)24h，柑橘潰瘍病菌培養(yǎng)36h。將各個(gè)濃度的菌液在分光光度計(jì)上測(cè)定od595值，并且另外測(cè)定對(duì)應(yīng)濃度的含毒無(wú)菌nb液體培養(yǎng)基的od595值。

校正od值＝含菌培養(yǎng)基od值－無(wú)菌培養(yǎng)基od值

抑制率％＝[(校正后對(duì)照培養(yǎng)基菌液od值－校正含毒培養(yǎng)基od值)/校正后對(duì)照培養(yǎng)基菌液od值]×100

本發(fā)明實(shí)施例輔以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但實(shí)施例的內(nèi)容并不局限于此，部分目標(biāo)化合物實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3含1,3,4-噁二唑基的噻唑鹽類化合物對(duì)植物病原細(xì)菌的抑制活性

“nt”表示未測(cè)試

從表3中可以看出，在體外生物活性測(cè)試中，目標(biāo)化合物對(duì)植物致病病原菌(如水稻白葉枯病菌、煙草青枯病菌以及柑橘潰瘍病菌)表現(xiàn)出了較好的抑制活性。值得一提的是，目標(biāo)化合物對(duì)水稻白葉枯病菌表現(xiàn)出相對(duì)優(yōu)良的抑制活性，其ec50在0.10～10.56μg/ml范圍內(nèi)，其中，化合物47的抑制活性最好，其ec50為0.10μg/ml?；衔飳?duì)柑橘潰瘍病菌也表現(xiàn)出較好的抑制活性，其ec50在2.34～17.58μg/ml范圍內(nèi)，其中，化合物13的抑制效果最佳，其ec50為2.34μg/ml。而針對(duì)煙草青枯病菌抑制活性的ec50值在3.27～85.27μg/ml范圍內(nèi)，其中，活性最好的化合物是30，其ec50為3.27μg/ml。對(duì)3種植病細(xì)菌的整體抑制效果來(lái)說(shuō)，目標(biāo)化合物12，16，30，32，36，40，46，47和48對(duì)3種植病細(xì)菌表現(xiàn)出廣譜抑制效果，其ec50在0.10～14.59μg/ml之間?？梢?jiàn)，本發(fā)明的化合物可作為抗植物病原細(xì)菌的候選農(nóng)藥。