本發(fā)明涉及一種生物農(nóng)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種吩嗪-1-羧酸雙酰肼類化合物及含其化合物的殺菌組合物。
背景技術(shù)：
吩嗪-1-羧酸(Phenazine-1-carboxylic acid,PCA)作為一個重要的微生物代謝產(chǎn)物在假單胞菌屬(Pseudomonads)和鏈霉菌屬(Streptomycetes)等微生物分泌物中廣泛存在，并具有廣譜的醫(yī)用殺菌活性以及抗肺癌和白血病活性，其結(jié)構(gòu)為式一所示化合物。1996年，上海交通大學(xué)許煜泉教授團隊從上海郊區(qū)土壤中分離獲得假單胞菌株M18(Pseudomonas sp.)的分泌物中發(fā)現(xiàn)了具有強烈農(nóng)用抑菌活性的物質(zhì)，其中之一經(jīng)鑒定為吩嗪-1-羧酸。研究發(fā)現(xiàn)吩嗪-1-羧酸結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，具有抗水稻紋枯病、西瓜枯萎病、辣椒疫病、小麥全蝕病、西瓜炭疽病、油菜菌核病等病原菌的廣譜性農(nóng)用抗菌活性，對人畜和環(huán)境無害，是研發(fā)綠色農(nóng)藥的理想化合物，經(jīng)國家農(nóng)藥定名委員會正式定名為申嗪霉素，并已由農(nóng)藥公司登記用于防治水稻紋枯病。
吩嗪-1-甲酰肼是吩嗪-1-羧酸的衍生物，也是假單胞菌屬(Pseudomonads)微生物的代謝產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)為式二所示化合物，研究發(fā)現(xiàn)吩嗪-1-甲酰肼對黃瓜灰霉病、白粉病、水稻紋枯病、西瓜枯萎病、辣椒疫病、油菜菌核病及番茄灰霉病等多種瓜果蔬菜及糧食作物病原菌均具有較強的抑制效果，甚至優(yōu)于申嗪霉素。
天然產(chǎn)物吩嗪-1-羧酸(PCA)具有獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的農(nóng)用殺菌活性，是一種安全、高效、環(huán)境友好的微生物源綠色農(nóng)藥，但是吩嗪-1-羧酸幾乎在所有的溶劑中溶解性都很差，在劑型加工方面難度較大，而且目前為止，基于吩嗪-1-羧酸(PCA)的結(jié)構(gòu)改造和修飾來進行新農(nóng)藥創(chuàng)制的研究工作還很少。因此對吩嗪-1-羧酸進行合理的結(jié)構(gòu)改造和修飾，改善其理化性質(zhì)，使其更有利于農(nóng)業(yè)使用，就顯得非常有意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種吩嗪-1-羧酸雙酰肼類化合物及含其化合物的殺菌組合物，可用于防治農(nóng)作物病害。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種吩嗪-1-羧酸雙酰肼類化合物，其特征在于，所述吩嗪-1-羧酸羧基衍生物由如下通式(I)表示：
其中：R為含有一個或多個飽和或不飽和烴基、烷氧基、鹵素、含氟甲基、硝基、氰基、酯基、酮基、醛基取代的苯基，取代的吡啶基，取代的呋喃基，取代的吡唑基，取代的噻唑基，取代的噻吩基。
優(yōu)選的，通式(Ⅰ)中R選自烷基、鹵素、三氟甲基、烷氧基、硝基取代的取代的苯基(A)，取代的吡啶基(B)，取代的吡唑基(C)。
其中取代苯基(A)，取代吡啶基(B)，取代吡唑基(C)如上述結(jié)構(gòu)式(A)、(B)、(C)表示。
優(yōu)選的，R1、R2、R3選自烷基、鹵素、三氟甲基、烷氧基、硝基。
可用下列表1中列出的化合物來說明本發(fā)明的吩嗪-1-羧酸雙酰肼類化合物，但不限定本發(fā)明。
表1化合物表
本發(fā)明還提供了一種含吩嗪-1-羧酸雙酰肼類化合物的殺菌組合物，該殺菌組合物由組合物和載體組成，所述組合物為本發(fā)明通式(I)中的單一化合物或幾種化合物的混合物。
本發(fā)明殺菌組合物中的載體系滿足下述條件的物質(zhì)：它與活性成分配制后便于施用于待處理的位點，例如可以是植物、種子或土壤；或者有利于貯存、運輸或操作。載體可以是固體或液體，包括通常為氣體但已壓縮成液體的物質(zhì)，通常在配制殺蟲、殺菌組合物中所用的載體均可使用。
優(yōu)選的，固體載體包括：天然或合成的粘土和硅酸鹽，其中粘土中較佳為硅藻土、滑石、硅鎂土或高嶺土；硅酸鹽中較佳為碳酸鈣、硫酸鈣、氧化硅、硅酸鈣、硅酸鋁、蒙脫石或云母；元素如碳或硫；天然的或合成的樹脂如苯并呋喃樹脂；聚氯乙烯和苯乙烯聚合物或共聚物；固體多氯苯酚；瀝青；蠟如蜂蠟或石蠟。
優(yōu)選的液體載體包括：水；醇類化合物如乙醇或異丙醇；酮類化合物如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丙基酮或環(huán)己酮；醚；芳香烴化合物如苯、甲苯、二甲苯或溶劑油；石油餾分如煤油或礦物油；生物材油；通常，這些液體的混合物也是合適的。
殺蟲殺菌組合物通常加工成濃縮物的形式并以此用于運輸，在施用之前由使用者將其稀釋。
優(yōu)選的，所述載體中還可添加表面活性劑，少量表面活性劑的存在有助于稀釋過程。
本發(fā)明還提供一種殺菌組合物的應(yīng)用，上述記載的殺菌組合物可以為濕性粉劑、粉劑、顆粒劑、泡騰片劑、泡騰溶液、可乳化的濃縮劑、乳劑、懸浮濃縮劑、氣霧劑或煙霧劑。
本發(fā)明還提供一種殺菌組合物的用途，本發(fā)明的殺菌組合物可作為殺菌劑使用，可用于防治在各種作物上由卵菌綱、擔(dān)子菌綱、子囊菌和半知菌等多種病菌引起的病害。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的吩嗪-1-羧酸雙酰肼類化合物及其殺菌組合物具有廣譜的殺菌活性，可用于防治在各種作物上由卵菌綱、擔(dān)子菌綱、子囊菌和半知菌等多種病菌引起的病害，且這些化合物具有很高的生物活性使得在很低的劑量下即可獲得很好的殺菌效果。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。
下面以部分化合物為例，闡述本發(fā)明的吩嗪-1-羧酸羧基衍生物的合成方法。
本發(fā)明的吩嗪-1-羧酸雙酰肼類化合物的合成方法包括以下步驟：
下面以N-叔丁基-N’-(2-甲基苯甲?；?吩嗪-1-甲酰肼為例，闡述本發(fā)明的吩嗪-1-羧酸雙酰肼類化合物的合成方法。
實施例1
N-叔丁基-N'-(2-甲基苯甲?；?吩嗪-1-甲酰肼(通式(Ⅰ)中R為取代的苯基(A)，R1為CH3，R2、R3、R4和R5為H)的合成步驟如下：
(1)2-甲基苯基甲酰氯的合成：
于100mL單口反應(yīng)瓶中加入2.05g(15.0mmol)2-甲基苯甲酸，攪拌下緩慢滴加15mL二氯亞砜，然后加熱回流反應(yīng)，至固體完全消失，繼續(xù)回流反應(yīng)2～3小時，于旋蒸儀上將溶劑脫干，加入少量甲苯溶解，再旋干，盡量將過量的二氯亞砜帶干凈。然后加入一定量的二氯甲烷溶解，用于下步使用。
(2)N-叔丁基-N'-2-甲基苯基甲酰肼的合成：
于100mL三口瓶中加入20％氫氧化鈉溶液4.20g(21.0mmol)，冰水浴冷卻至0～5℃，分批加入叔丁基肼鹽酸鹽2.60g(21.0mmol)和二氯甲烷30mL，待固體完全溶解后，同時滴加步驟(1)中制備好的2-甲基苯基甲酰氯二氯甲烷溶液和10％氫氧化鈉溶液6.00g(15.0mmol)，控制兩者的滴加速度，使得兩溶液同時滴加完畢后，保溫0～5℃反應(yīng)2h后，撤去冰浴繼續(xù)在室溫下反應(yīng)2h，點板監(jiān)測，反應(yīng)完全。將反應(yīng)液轉(zhuǎn)入分液漏斗中，用50mL二氯甲烷將燒瓶洗干凈，轉(zhuǎn)入分液漏斗，靜止分層，有機層用50mL飽和Na2CO3溶液充分洗滌，靜止分層，有機層再用10％的鹽酸溶液50mL萃取兩次，合并酸性水層，加入飽和Na2CO3溶液調(diào)至ph﹥10，分別用50mL二氯甲烷萃取兩次，合并有機層，用無水硫酸鈉干燥1小時，抽濾，濾液脫溶劑即可得較高純度產(chǎn)品，無需進一步純化，可直接用于下步反應(yīng)。
(3)吩嗪-1-甲酰氯的合成：
于100mL單口反應(yīng)瓶中加入2.5g(11.2mmol)吩嗪-1-甲酸，二氯甲烷30mL，滴1～2滴DMF，緩慢加入3.0g草酰氯(以防沖料)，然后加熱回流反應(yīng)，至申嗪霉素固體完全消失，繼續(xù)回流反應(yīng)2～3小時，于旋蒸儀上將溶劑脫干，加入少量二氯甲烷溶解，再旋干，盡量將過量的草酰氯帶走干凈。然后加入一定量的二氯甲烷溶解，用于下步使用。
(4)N-叔丁基-N'-(2-甲基苯甲?；?吩嗪-1-甲酰肼的合成：
于100mL三口瓶中，加入N-叔丁基-N'-2-甲基苯基甲酰肼2.06g(10.0mol)和50mL二氯甲烷，攪拌使固體完全溶解，冰浴降溫至0～5℃，同時滴加吩嗪-1-甲酰氯溶液和10％氫氧化鈉溶液4.00g(10.0mmol)，控制兩者的滴加速度，使得兩溶液同時滴加完畢后，保溫0～5℃反應(yīng)2h后，撤去冰浴繼續(xù)在室溫下反應(yīng)2h，點板監(jiān)測，反應(yīng)完全。分液，有機層用50mL水洗兩遍，分出有機層，脫溶劑得粗品，用50mL乙醇水溶液(1:1)重結(jié)晶，抽濾，烘干得黃色固體即制得N-叔丁基-N'-(2-甲基苯甲?；?吩嗪-1-甲酰肼，收率82.5％。
合成N-叔丁基-N'-(2-甲基苯甲?；?吩嗪-1-甲酰肼化合物的熔點、核磁共振為：m.p.200～201℃，1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:8.23～8.28(m,2H)，8.13(dd,1H,J＝7.2,3.6Hz)，8.06(d,1H,J＝6.0Hz)，7.83～7.89(m,3H)，7.79(s,1H)，7.03(t,1H,J＝7.6Hz)，6.92(d,1H,J＝7.6Hz)，6.66(t,1H,J＝7.2Hz)，5.84(d,1H,J＝7.6Hz)，1.95(s,3H)，1.80(s,9H),高分辨質(zhì)譜HRMS計算值：C25N4O2H24(M+H)+:413.1972,理論值413.1969.
其他化合物參照上述方法合成。
1、殺菌活性的測定：
用本發(fā)明合成的部分化合物對多種真菌病害進行了殺菌活性測試。
實驗方法如下：化合物用丙酮或二氯甲烷或DMSO溶解制備成500μg/mL的母液。在無菌操作條件下，把配制好的500μg/mL母液用培養(yǎng)基稀釋成50μg/mL的含毒培養(yǎng)基平板，實驗設(shè)不含藥劑處理的空白對照，各重復(fù)3次。
按照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T 1156.2-2006)，采用菌絲生長速率法進行測定。將培養(yǎng)好的各種病原菌，在無菌操作條件下用直徑5mm的滅菌打孔器，自菌落邊緣切取菌餅，用接種器將菌餅接種于含藥平板中央，菌絲面向下，蓋上皿蓋，置于25℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
根據(jù)空白對照培養(yǎng)皿中菌落的生長情況調(diào)查病原菌菌絲生長情況，待空白對照中的菌落充分生長后，以十字交叉法測量各處理的菌落直徑，采用下面公式計算菌落增長直徑，取其平均值。
菌落增長直徑＝菌落直徑-菌餅直徑
測定結(jié)果用下列方法計算，以空白對照菌落增長直徑和藥劑處理的菌落增長直徑計算各藥劑處理對各種病原菌的菌絲增長抑制率(參見下面公式)。
菌絲生長抑制率(％)＝[(對照菌落增長直徑-藥劑處理菌落增長直徑)/空白對照菌落增長直徑]×100
本發(fā)明部分化合物測試結(jié)果如表2所示(其中化合物編號對應(yīng)表1中的編號)：
表2：部分化合物的殺菌活性測試結(jié)果
2、殺蟲活性測定
用本發(fā)明合成的部分化合物對多種害蟲進行了殺蟲活性測試。
實驗方法如下：化合物用丙酮或DMSO溶解制備成500μg/mL的藥液。按照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T 1156.2-2006)，采用浸葉法進行測定。將玉米葉或白菜葉浸漬于藥液中15分鐘，使藥液充分接觸葉面，然后將玉米葉或白菜葉取出晾干，接入相同頭數(shù)的3齡幼蟲，觀察幼蟲取食現(xiàn)象。72小時檢查死亡率，實驗設(shè)不含藥劑處理的空白對照，各重復(fù)3次。
測定結(jié)果用下列方法計算，以空白對照的蟲子死亡數(shù)和藥劑處理的蟲子死亡數(shù)計算各藥劑處理對各種害蟲防治率(參見下面公式)。
害蟲防治率(％)＝[(藥劑處理蟲子死亡數(shù)-空白對照蟲子死亡數(shù))/接入蟲子頭數(shù)]×100
部分化合物測試結(jié)果如表3所示(其中化合物編號對應(yīng)表1中的編號)：
表3：部分化合物的殺蟲活性測試結(jié)果
以下為殺菌組合物的實施例(配方中各組分均為重量百分含量，其中化合物編號對應(yīng)表1中的編號)
實例2 65％可濕性粉劑
各組分混合在一起，在粉碎機中粉碎，直到顆粒達到標(biāo)準(zhǔn)。
實例3 50％乳油
將化合物38、PEO-10及乙氧基化甘油三酸酯溶于生物柴油中，得到透明的溶液。
實例4 40％的水懸浮劑
將化合物105與70％的應(yīng)加入水量以及十二烷基苯磺酸鈉在球磨機中粉碎，其他組分溶解在其余水中，攪拌加入，混合均勻得水懸浮劑。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作出任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案范圍內(nèi)。