本發明的技術方案涉及吲哚-3-乙酰胺類化合物，具體涉及一種吲哚-3-乙酰胺衍生物及其制備方法和應用。

背景技術：

1、新農藥創制是我國農藥減量增效施用戰略的重要手段之一，也是我國高毒農藥品種替代政策實施的重要保障，對我國農業病蟲草害的防治及保障農業的豐產豐收具有重要價值(j.agric.food?chem.2023,71,276–287.)。例如，華中師范大學和先達農化公司聯合研發了除草劑喹草酮，有效解決了高粱田惡性雜草的防除的技術問題(j.agric.foodchem.2010,58,2696–2702.)；清原農冠公司研發的雙唑草酮、苯唑氟草酮等除草劑新品種，對中全球的農業生產產生了重要的影響。+

2、基于靶標的農藥分子設計是新農藥創制的重要途徑之一。從20世紀50年代到90年代，共發現約20種現有的市售除草劑靶標，基于這些靶標的研發了眾多除草劑品種。例如，原卟啉原氧化酶抑制劑類除草劑，乙酰輔酶a羧化酶抑制劑類除草劑等。然而，現有靶標除草劑的過分濫用，造成了嚴重的雜草抗性問題，并且造成惡性循環，因此，農業可持續發展迫切要求開發新型高效、環境友好和作用機制新穎的除草劑(j.agric.food?chem.2020,68(18):5059–5067.)。

3、天然產物具有獨特的結構，豐富的生物活性和新穎的作用機制，是新型綠色農藥創制的重要來源，因此，基于天然產物骨架或在農藥先導分子中引入天然產物活性骨架，成為新型環境友好農藥創制的重要方法(j.agric.food?chem.2023,71,267–275)。轉酮醇酶是植物碳代謝和卡爾文循環中一個重要的酶，其活性變化顯著影響植物的生長速度、苯丙氨酸和芳香族氨基酸代謝產物的變化，并且轉酮醇酶已經被證實是一種新的除草劑潛在作用靶標，能夠以轉酮醇酶為靶標進行除草活性化合物的分子設計(j.agric.foodchem.2022,70,12819-12829.)。

4、因此，研究和探索含有天然骨架的新型除草劑具有重要意義。

技術實現思路

1、本發明所要解決的技術問題是：提供一類新的吲哚-3-乙酰胺衍生物及其制備方法和應用，本發明提供的吲哚-3-乙酰胺衍生物具有很好的除草活性，在農業領域、園藝領域以及林業領域中的應用中具有重要意義。

2、本發明提供了一種吲哚-3-乙酰胺衍生物及其制備方法和應用，本發明提供的具有式(7)所示結構的吲哚-3-乙酰胺衍生物，以天然產物吲哚環為核心骨架，得到了一系列吲哚-3-乙酰胺類化合物，通過實驗結果表明，本發明提供的化合物具有很好的除草活性，在農業領域、園藝領域、林業領域具有很好的應用前景。

3、本發明提供了一種吲哚-3-乙酰胺衍生物，具有式(7)所示結構：

4、

5、其中，r1選自4-氟苯基、2,4-二氯苯基、6-氯吡啶-3-基或環丙基；

6、r2選自4-三氟苯基、吡啶-3-亞甲基、1-甲基-1h-吡唑-5-基、呋喃-2-亞甲基、噻吩-2-亞甲基或環丙基。

7、優選的，所述式(7)具有以下結構：

8、

9、本發明還提供了一種吲哚-3-乙酰胺衍生物的合成方法，包括：

10、1)將式(1)結構的吲哚-3-乙酸甲酯與具有式(2)結構的鹵代物混合反應，得到式(3)結構的化合物；

11、

12、其中，r1選自：4-氟苯基、2,4-二氯苯基、6-氯吡啶-3-基或環丙基；

13、2)將式(3)結構的化合物轉化成式(4)結構的化合物；

14、

15、3)將式(4)結構的化合物與草酰氯反應，得到式(5)結構的化合物；

16、

17、4)將式(6)結構化合物和式(5)結構的化合物混合反應，得到式(7)結構的化合物，即為吲哚-3-乙酰胺衍生物，

18、r2nh2式(6)，

19、其中，r2選自：4-三氟苯基、吡啶-3-亞甲基、1-甲基-1h-吡唑-5-基、呋喃-2-亞甲基、噻吩-2-亞甲基或環丙基。

20、具體的，反應方程式如下：

21、

22、其中，r1選自：4-氟苯基、2,4-二氯苯基、6-氯吡啶-3-基或環丙基；r2選自：4-三氟苯基、吡啶-3-亞甲基、1-甲基-1h-吡唑-5-基、呋喃-2-亞甲基、噻吩-2-亞甲基或環丙基；

23、本發明的吲哚-3-乙酰胺衍生物7的合成以及生物活性測定的具體方法分為以下步驟：a.化合物3的制備方法：

24、在100ml單口燒瓶中，加入10.57mmol的吲哚-3-乙酸甲酯，然后，加入一定體積的n,n-二甲基甲酰胺使其溶解，磁力攪拌下，依次加入15.86mmol的鹵代物和12.68mmol的氫氧化鉀，所述的鹵代物選自：4-氟氯芐、2,4-二氯氯芐、2-氯-5-氯甲基吡啶、氯甲基環丙烷，tlc監測反應進程，反應結束后，向反應瓶中加入50ml乙酸乙酯溶解，使用飽和食鹽水洗滌，萃取分層，使用無水硫酸鈉干燥有機層溶液，減壓抽濾，旋蒸除去溶劑，粗產物經柱層析純化得到吲哚羧酸酯衍生物3，洗脫劑為石油醚：乙酸乙酯5：1～15：1，收率67-85％；化合物3制備的量和反應容器的體積按相應比例擴大或縮小；

25、b.化合物4的制備方法：

26、在100ml圓底燒瓶中，加入1.00mmol吲哚羧酸酯衍生物3，然后，加入一定體積的ch3ch2oh溶劑溶解，緩慢滴入5.00mmol的10％氫氧化鉀溶液，在室溫下，持續攪拌反應，tlc監測反應進程，反應結束后，減壓旋蒸，除去溶劑，加入10ml蒸餾水溶解殘留物，使用濃hcl調節溶液ph＝5，將溶液轉移至分液漏斗，加入50ml的乙酸乙酯溶解，，使用40ml×3的飽和nacl溶液洗滌，振蕩萃取，有機層使用無水na2so4干燥，抽濾，減壓旋蒸，不需要進一步純化，得到吲哚羧酸衍生物4，產率為95-97％；化合物4制備的量和反應容器的體積按相應比例擴大或縮小；

27、c.化合物5的制備方法：

28、在100ml圓底燒瓶中，加入1.00mmol吲哚羧酸衍生物4，使用一定體干燥的二氯甲烷溶解，磁力攪拌，冰浴條件下，向上述溶液中，逐滴滴入3.00mmol草酰氯的無水二氯甲烷溶液，tlc監測反應進程，待反應結束后，減壓旋蒸除去溶劑，不需要進一步純化，得到酰氯中間體5，產率100％；化合物5制備的量和反應容器的體積按相應比例擴大或縮小；

29、d.化合物7的制備方法：

30、在100ml單口燒瓶中，依次加入1.2mmol某胺基化合物、二氯甲烷和1.2mmol三乙胺，所述的氨基化合物選自：對三氟甲基苯胺、3-氨甲基吡啶、1-甲基-5-氨基吡唑、2-噻吩-甲胺、2-呋喃-甲胺、環丙胺，磁力攪拌，然后，冰浴條件下，向上述溶液中逐滴滴入含1.0mmol酰氯中間體5的二氯甲烷溶液，tlc監測反應進程，待反應結束后，加入50ml的二氯甲烷溶劑，用飽和nacl溶液洗滌，萃取，有機層使用無水na2so4干燥，抽濾，減壓旋蒸，粗產物通過柱層析純化，得到目標化合物7，洗脫劑為石油醚：乙酸乙酯15:1-5:1，收率54-90％，化合物7制備的量和反應容器的體積按相應比例擴大或縮小。

31、e.本發明的吲哚-3-乙酰胺衍生物7的除草活性測定：

32、本發明的吲哚-3-乙酰胺衍生物7的除草活性采用小杯法和莖葉噴霧法，具體步驟為：取20毫克樣品溶解在1毫升n,n-二甲基甲酰胺中，配制成20g/l的母液，然后，使用用含0.1％吐溫80乳化劑的水溶液，將母液稀釋至100毫克/升的藥劑。小杯法：用鑷子挑選萌發一致的10顆雜草種子，均勻分布于1個50毫升小燒杯內的濾紙片上，每個處理重復3次，用移液器吸取1毫升試劑溶液，緩慢滴至濾紙片上。將所有處理置于人工氣候室中保濕培養，溫度25±0.5℃，濕度60±5％，光強，光照周期晝夜之比為16:8。7天后，測量雜草根長、莖長，計算化合物對雜草的根抑制率和莖抑制率。莖葉噴霧法：采用的濃度為150克有效含量/公頃。莖葉處理法中待雙子葉雜草生長至兩葉期，單子葉雜草生長至3～5葉期時，使用行走式噴霧塔，將供試藥劑均勻噴灑在雜草葉片上，以不添加試劑的溶液做空白對照，每處理重復3次，將處理后的雜草放在人工氣候室內培養，14天后用目測法調查樣品對雜草生長的抑制程度。供試植物為我國農業生產中田間實際發生的大部分典型雜草的種屬，其名稱如下：馬唐，其拉丁名為:digitaria?sanguinalis?l.、反枝莧，其拉丁名為amaranthusretroflexus?l。

33、

34、本發明的有益效果是：對吲哚-3-乙酰胺衍生物7進行了衍生合成，并對吲哚-3-乙酰胺衍生物7進行了除草活性的篩選。

35、本發明通過特定制備和生物活性測定實施例更加具體說明吲哚-3-乙酰胺衍生物7的合成與生物活性及應用，所述實施例僅用于具體說明本發明而非限制本發明，尤其是生物活性僅是舉例說明，而非限制本專利，具體實施方式如下：

36、實施例1：化合物3的制備方法：

37、在100ml單口燒瓶中，加入10.57mmol的吲哚-3-乙酸甲酯，然后，加入一定體積的n,n-二甲基甲酰胺使其溶解，磁力攪拌下，依次加入15.86mmol的鹵代物和12.68mmol的氫氧化鉀，所述的鹵代物選自：4-氟氯芐、2,4-二氯氯芐、2-氯-5-氯甲基吡啶、氯甲基環丙烷，tlc監測反應進程，反應結束后，向反應瓶中加入50ml乙酸乙酯溶解，使用飽和食鹽水洗滌，萃取分層，使用無水硫酸鈉干燥有機層溶液，減壓抽濾，旋蒸除去溶劑，粗產物經柱層析純化得到吲哚羧酸酯衍生物3，洗脫劑為石油醚：乙酸乙酯5：1～15：1，收率67-85％；當r1＝4-氟苯基時，核磁數據如下：1hnmr(cd3cl,400mhz)δ7.65(d,j＝7.8hz,1h),7.25(d,j＝7.1hz,1h),7.21(t,j＝7.3hz,1h),7.16(t,j＝7.0hz,1h),7.12-7.09m,3h),6.99(t,j＝8.6hz,2h),5.25(s,2h),3.81(s,2h),3.72(s,3h)。化合物3制備的量和反應容器的體積按相應比例擴大或縮小；

38、實施例2：化合物4的制備方法：

39、在100ml圓底燒瓶中，加入1.00mmol吲哚羧酸酯衍生物3，然后，加入一定體積的ch3ch2oh溶劑溶解，緩慢滴入5.00mmol的10％氫氧化鉀溶液，在室溫下，持續攪拌反應，tlc監測反應進程，反應結束后，減壓旋蒸，除去溶劑，加入10ml蒸餾水溶解殘留物，使用濃hcl調節溶液ph＝5，將溶液轉移至分液漏斗，加入50ml的乙酸乙酯溶解，，使用40ml×3的飽和nacl溶液洗滌，振蕩萃取，有機層使用無水na2so4干燥，抽濾，減壓旋蒸，不需要進一步純化，得到吲哚羧酸衍生物4，產率為95-97％；當r1＝4-氟苯基時，核磁數據如下：1hnmr(dmso-d6,400mhz)δ7.63(d,j＝7.8hz,1h),7.25(d,j＝10.9hz,1h),7.20(t,j＝7.4hz,1h),7.15(t,j＝7.1hz,1h),7.12–7.03(m,3h),6.98(t,j＝8.6hz,2h),5.25(s,2h),3.81(s,2h)。化合物4制備的量和反應容器的體積按相應比例擴大或縮小；

40、實施例3：化合物5的制備方法：

41、在100ml圓底燒瓶中，加入1.00mmol吲哚羧酸衍生物4，使用一定體干燥的二氯甲烷溶解，磁力攪拌，冰浴條件下，向上述溶液中，逐滴滴入3.00mmol草酰氯的無水二氯甲烷溶液，tlc監測反應進程，待反應結束后，減壓旋蒸除去溶劑，不需要進一步純化，得到酰氯中間體5，產率100％；當r1＝4-氟苯基時，核磁數據如下：1h?nmr(400mhz,cdcl3)δ7.63(d,j＝7.8hz,1h),7.25(d,j＝10.9hz,1h),7.20(t,j＝7.4hz,1h),7.15(t,j＝7.1hz,1h),7.12–7.03(m,3h),6.98(t,j＝8.6hz,2h),5.25(s,2h),3.81(s,2h)。化合物5制備的量和反應容器的體積按相應比例擴大或縮小；

42、實施例4：化合物7的制備方法：

43、在100ml單口燒瓶中，依次加入1.2mmol某胺基化合物、二氯甲烷和1.2mmol三乙胺，所述的氨基化合物選自：對三氟甲基苯胺、3-氨甲基吡啶、1-甲基-5-氨基吡唑、2-噻吩-甲胺、2-呋喃-甲胺、環丙胺，磁力攪拌，然后，冰浴條件下，向上述溶液中逐滴滴入含1.0mmol酰氯中間體5的二氯甲烷溶液，tlc監測反應進程，待反應結束后，加入50ml的二氯甲烷溶劑，用飽和nacl溶液洗滌，萃取，有機層使用無水na2so4干燥，抽濾，減壓旋蒸，粗產物通過柱層析純化，得到目標化合物7，洗脫劑為石油醚：乙酸乙酯15:1-5:1，收率54-90％，當r1＝4-氟苯基時，r2＝4-三氟苯基時，核磁數據如下：1h?nmr(400mhz,cdcl3)δ7.66–7.55(m,2h),7.48(dd,j＝20.2,8.6hz,4h),7.35(d,j＝8.3hz,1h),7.28(d,j＝7.6hz,1h),7.19(t,j＝7.4hz,1h),7.13(d,j＝9.4hz,3h),7.01(t,j＝8.6hz,2h),5.31(s,2h),3.90(s,2h)。化合物7制備的量和反應容器的體積按相應比例擴大或縮小。化合物7的理化參數和結構參數見表1；

44、實施例5：本發明的吲哚-3-乙酰胺衍生物7的除草活性測定結果：

45、本發明測試的常見雜草名稱如下：馬唐，其拉丁名為:digitaria?sanguinalis?l.(ds)、反枝莧，其拉丁名為amaranthus?retroflexus?l.(ar)。這些雜草具有很好的代表性，能夠代表農業生產中田間發生的大部分雜草。除草活性測試采用小杯法、莖葉處理法。

46、小杯法測定結果如表2所示，在100微克/毫升時，除化合物7c、7d、7e、7l、7u和7x外，本發明合成的大部分吲哚-3-乙酰胺衍生物7對馬唐和反枝莧的根、莖抑制率均在70％以上，表現出良好的除草活性。其中，化合物7g、7h、7p、7r和7t對馬唐和反枝莧的抑制率為80～85％，與陽性對照相當。此外，在100mg/l濃度，化合物7m、7n和7q對馬唐和反枝莧的抑制率達到85％以上，優于陽性對照。更重要的是，相同濃度下，化合物7m和7q對馬唐和反枝莧表現出最優異的除草效果，抑制率達95％以上。

47、莖葉噴霧法在150克有效含量/公頃用量下，本發明的大部分吲哚-3-乙酰胺衍生物具有良好除草作用。結果如表2所示，除化合物7c、7e、7f對馬唐的抑制作用小于50％，及化合物7d、7f、7l對反枝莧的抑制作用小于50％外，大部分化合物對馬唐和反枝莧的除草效果均大于50％。其中，化合物7h、7n、7p、7q和7r對馬唐和反枝莧的抑制率為70-89％，與陽性對照相當。更為顯著的是，化合物7m對馬唐和反枝莧的除草效果更佳(抑制率達90％以上)。由于化合物7m的clogp值(5.307)高于化合物7q(3.638)，化合物7m具有比7q更高的親脂性，這可能促進了其在植物體內的吸收和轉運，因此，在莖葉噴霧法中，7m具有比7q優異的除草效果。另外7m表現出較高的轉酮醇酶抑制活性，由此可見，化合物7m是一種很有前途的靶向轉酮醇酶的高效除草劑候選化合物。

48、實施例6：本發明的吲哚-3-乙酰胺衍生物7與農業上可接受的助劑以及如下的商品化除草劑的任意一種或多種組合在制備復配除草劑中的應用：

49、所述商品除草劑選自煙嘧磺隆、苯磺隆、單醚磺隆、甲嘧磺隆、五氟磺草胺、甲草胺、乙草胺、丁草胺、異丙甲草胺、氟樂靈、硝磺草酮、甲基磺草酮、苯唑草酮、二甲戊樂靈、莠去津、撲草凈、氰草津、莠滅凈、嗪草酮、除草醚、乙氧氟草醚、三氟羧草醚、乳氟禾草靈、乙羧氟草醚、吡草醚、異丙吡草酯、咪唑煙酸、咪唑乙煙酸、咪草酸、咪唑喹啉酸、甲氧咪草煙、甲基咪草煙、嘧硫草醚、嘧草醚、雙草醚、嘧啶肟草醚、環酯草醚、甜菜寧、甜菜安、燕麥靈、雙胺靈、稗草畏、禾草畏、節草丹、啦氟禾草靈、啦氟氯禾靈、噁挫禾草靈、喹禾靈、噻卩坐禾草靈、氟草煙、氟硫草定、氟啶酮、噻草啶、氟吡草腙、百草枯、草甘磷、莎草稗、氟烯草酸、丙炔氟草胺、氟噻甲草酯、嗪草酸甲酯、吡唑特、吡草酮、芐草唑、異噁唑草酮、異噁氯草酮、溴苯腈等；本發明的吲哚-3-乙酰胺衍生物7在所得復配除草劑中的總的質量百分含量是1％-90％，本發明的吲哚-3-乙酰胺衍生物7與所述商品除草劑的比例為質量百分比1％:99％到99％:1％；所述復配除草劑適用的劑型選自下列劑型中的任意一種:可濕性粉劑、微膠囊懸浮劑、可分散液體制劑、可分散固體制劑、種子處理乳劑、水乳劑、大粒劑、微乳劑、油懸浮劑、水溶性粒劑、可溶性濃劑、水分散性粒劑、毒谷、氣霧劑、緩釋塊、膠囊粒劑、干拌種粉劑、乳油、靜電噴霧劑、油包水乳劑、水包油乳劑、煙霧罐、細粒劑、煙霧燭、煙霧筒、煙霧棒、種子處理懸浮劑、煙霧片、煙霧丸、發氣劑、漂流粉劑、油膏、熱霧劑、固/液混合裝劑、液/液混合裝劑、冷霧劑、固/固混合裝劑、藥漆、種子處理液劑、微粒劑、油分散性粉劑、濃膠劑、潑澆劑、涂抹劑、懸浮乳劑、成膜油劑、可溶性粉劑、種子處理水溶性粉劑、超低容量懸浮劑、追蹤粉劑、超低容量液劑、蒸汽釋放劑、濕拌種水分散性粉劑；所述復配除草劑適用的植物選自稻谷、小麥、大麥、燕麥、玉米、高粱、甘薯、馬鈴薯、木薯、大豆、荷蘭豆、蠶豆、豌豆、綠豆、小豆、棉花、蠶桑、花生、油菜、芝麻、向日葵、甜菜、甘蔗、咖啡、可可、人參、貝母、橡膠、椰子、油棕、劍麻、煙草、番茄、辣椒、蘿卜、黃瓜、白菜、芹菜、榨菜、甜菜、油菜、蔥、大蒜、西瓜、甜瓜、哈密瓜、木瓜、蘋果、柑桔、桃樹、茶、山野菜、竹筍、啤酒花、胡椒、香蕉、番木瓜、蘭花、盆景；所述復配除草劑適用的防治雜草選自：禾本科雜草：馬唐、狗尾草、牛筋草、稗、千金子、虎尾草、野燕麥、畫眉草、金色狗尾草、長芒棒頭草、看麥娘等；闊葉雜草:反枝莧、馬齒莧、藜、播娘蒿、鐵莧菜、蒼耳、豚草、莧屬、苘麻、地膚、龍葵、柳葉刺寥、繁縷、香薷、水棘針、酸模葉寥、打碗花、田旋花、菟絲子等；莎草科雜草:牛毛氈、異性莎草、水莎草、豬毛菜、水蔥等。

50、表1本發明的吲哚-3-乙酰胺衍生物7的化學結構和理化參數

51、

52、

53、表2本發明的吲哚-3-乙酰胺衍生物7的對馬唐和反枝莧的除草活性(小杯法：100微克/毫升的抑制率/％)

54、

55、表3本發明的吲哚-3-乙酰胺衍生物7的莖葉噴霧法除草活性(150克有效含量/公頃的抑制率/％)

56、

57、與空白對照比較的抑制百分率評定量表：++++≥90％；+++70–89％；++50–69％；+30–49％；–<30％。