本發(fā)明涉及脒類化合物合成及用途，特別是一類含兩個手性中心的脒類化合物合成及殺菌用途。

背景技術(shù)：

脒在醫(yī)藥上具有廣泛的應(yīng)用，可用作治療糖尿病、心血管疾病藥物、消炎藥、驅(qū)蟲藥和利尿藥。如：式1所描述的環(huán)狀脒化合物具有血管擴(kuò)張作用, 用于治療高血壓。式2所描述的含有多個碘的芳基取代脒化合物對結(jié)核真菌具有較高的選擇性，其膽影脒鈉是口服膽囊、膽管造影藥。毒性低, 極少有副作用, 對患者安全。和傳統(tǒng)的藥物相比較, 造影快速, 病人無需忌食, 顯影效果好。此外，近年來發(fā)現(xiàn)一些脒類化合物具有抗癌活性。其抗癌機(jī)理是結(jié)合DNA活性可以阻斷癌細(xì)胞的發(fā)展, 用作抗癌藥。

脒在農(nóng)業(yè)上同樣具有廣泛的應(yīng)用。式3所描述的具有兩個脒官能團(tuán)結(jié)構(gòu)的脒類化合物，是英國Boots 公司開發(fā)的新型低毒, 廣譜有機(jī)氮類殺螨劑，具有強烈的觸殺，熏蒸作用和良好的穿透作用。并可以用于防治家畜寄生的蜱、螨、疥蟲等, 具有較好的發(fā)展前景。式4、式5描述的具有一個脒官能團(tuán)結(jié)構(gòu)的脒類化合物，與式3所描述的具有兩個脒官能團(tuán)結(jié)構(gòu)的脒類化合物具有類似殺螨效果，雖然在殺螨效果上略低于式3所描述的具有兩個脒官能團(tuán)結(jié)構(gòu)的脒類化合物， 但由于其成本低, 在農(nóng)藥市場上具有較強的競爭力。目前, 在我國南方農(nóng)村已得到廣泛的應(yīng)用。

由于脒具有廣泛用途，特別是在藥物和農(nóng)藥方面，因此其合成研究較多。脒的經(jīng)典合成方法是酰胺法、腈的氨解法和原甲酸酯法。酰胺法通常為甲酰胺和芳胺在縮合劑存在下進(jìn)行反應(yīng), 脫水得到甲脒，縮合劑一般可采用三氯氧磷、三氯化磷、氯化亞砜等。腈的氨解法早期的文獻(xiàn)報道苯腈和芳香胺在溶劑甲醇中, 高壓下，胺解得到苯取代甲脒。改進(jìn)后，采用催化劑反應(yīng)可在常壓進(jìn)行。原甲酸酯法合成脒通常為芳香胺和原甲酸三乙酯在催化條件下進(jìn)行縮合反應(yīng)。芳香胺和原甲酸三乙酯的縮合反應(yīng)在酸性催化劑存在下進(jìn)行, 一般可采用冰醋酸、對甲苯磺酸、苯胺鹽酸鹽、濃硫酸等作為催化劑。各種催化劑的催化效果為, 苯胺鹽酸鹽優(yōu)于濃硫酸、對甲苯磺酸，冰醋酸的效果相對較差。

近年來, 對這些合成方法已進(jìn)行了較大的改進(jìn), 改進(jìn)后較新的合成方法有酰胺縮醛法, 酮肟法和羧酸法等。酰胺縮醛的早期合成方法是用COF₂、SOCl₂、COCl₂ 和POC1₃ 等使N,N -二取代酰胺鹵化, 然后在低溫下和醇鈉反應(yīng), 得到相應(yīng)的酰胺縮醛。酮肟法一般為芳基酮肟、烷基酮肟和HMPA 在較高溫度下反應(yīng) , 通過Beckmann重排得到相應(yīng)的酰胺。但是，通常情況下，反應(yīng)產(chǎn)物中除了酰胺和脒反應(yīng)物外, 還有酮肟存在。后來有人改進(jìn)采用多聚磷酸( PPA ) 作催化劑, 使苯甲酮肟和六甲基磷酰三胺( HMPA ) 反應(yīng), 得到脒，改進(jìn)后的方法，產(chǎn)物中通常不再存在副產(chǎn)物酮肟。

植物病毒病有“植物癌癥”之稱，長期以來，在世界范圍內(nèi)對糧食作物、園藝作物、藥材等的產(chǎn)量和質(zhì)量構(gòu)成嚴(yán)重威脅，每年造成的減產(chǎn)達(dá)10%～30%，每年全球經(jīng)濟(jì)損失超200億美元。

棉花曲葉病毒(Cottoneleafcurlvirus)是一類具有孿生顆粒形態(tài)的單鏈環(huán)狀DNA植物病毒，屬雙生病毒科(Geminiviridae)菜豆金色花葉病毒屬(Begomovirus)。該病毒由粉虱傳播，侵害棉花、木槿、秋葵、煙草、番茄和法國豌豆等多種作物，造成極大經(jīng)濟(jì)損失。早在20世紀(jì)60年代末在巴基斯坦棉花上發(fā)現(xiàn)此病毒，1987年爆發(fā)流行，在隨后10多年，該病在巴基斯坦和印度西部流行成災(zāi)，給棉花生產(chǎn)帶來嚴(yán)重?fù)p失。據(jù)統(tǒng)計，1991-1992年，巴基斯坦棉花產(chǎn)量達(dá)1282萬包。此病爆發(fā)后，1992-1993年，巴基斯坦棉花產(chǎn)量減到905萬包；1993-1994年，巴基斯坦受害面積達(dá)900000hm²，棉花產(chǎn)量只有710萬包。1992-1995年間造成的經(jīng)濟(jì)損失超過50億美元。目前，該病毒主要分布在巴基斯坦、印度、蘇丹、埃及、尼日利亞、馬拉維和南非等地區(qū)。尚未有大范圍侵染我國棉花發(fā)生報道，被列為進(jìn)境植物檢疫性有害生物名單。我國是世界上棉花生產(chǎn)和消費大國，巴基斯坦等病害國毗鄰我國新疆棉花產(chǎn)區(qū)，且傳染此病毒的粉虱已遍及我國各棉區(qū)，一旦此病毒傳入我國后果將不堪設(shè)想。因此，我們必須對棉花曲葉病毒防控進(jìn)行大量研究，防患于未然。

水稻白葉枯病(Rice Bacterial Leaf Blight)是一種危害較嚴(yán)重的水稻病害，病株葉尖及邊緣初生黃綠色斑點，后沿葉脈發(fā)展成蒼白色、黃褐色長條斑，最后變灰白色而枯死。病株易倒伏，稻穗不實率增加。病菌在種子和有病稻草上越冬傳播。分蘗期病害開始發(fā)展。高溫多濕，暴風(fēng)雨，稻田受澇及氮肥過多時有利于病害流行。世界上各大稻區(qū)均有發(fā)生，目前已經(jīng)成為亞洲和太平洋稻區(qū)的重要病害。我國絕大多數(shù)省、區(qū)均有發(fā)生。水稻受害后，葉片干枯，癟谷增多，米質(zhì)松脆，干粒重量降低，一般可減產(chǎn)10~20%，嚴(yán)重的可減產(chǎn)40%以上，甚至顆粒無收。

柑橘潰瘍?。–itrus Canker）目前在各柑橘產(chǎn)區(qū)均有分布。柑橘潰瘍病是國內(nèi)外的植物檢疫對象。該病病原菌為一種黃極毛桿菌的細(xì)菌。菌體短桿狀，兩端圓，一端生有一條鞭毛，能運動，有莢膜，無芽孢，革蘭氏染色陰性反應(yīng)，好氣性。在培養(yǎng)基上，菌落呈亮黃色，圓形，表面光滑，周圍有狹窄的白帶。在牛肉汁蛋白胨培養(yǎng)基上，菌落圓形，蠟黃色，有光澤，全緣，微隆起，黏稠。該病危害柑橘葉片、枝梢和果實。苗木和幼樹受害特別嚴(yán)重會造成落葉、枯梢，影響樹勢；果實受害重者落果，輕者帶有病疤不耐貯藏，發(fā)生腐爛，大大降低果實商品價值，使果農(nóng)增加病蟲防治成本，經(jīng)濟(jì)效益受損。植物葉片上先出現(xiàn)針頭大小的濃黃色油漬狀圓斑，接著葉片正反面隆起，呈海綿狀，隨后病部中央破裂，木栓化，呈灰白色火山口狀。病斑多為近圓形，常有輪紋或螺紋狀，周圍有一暗褐色油膩狀外圈和黃色暈環(huán)。果實和枝梢上的病斑與葉片上的相似，但病斑的木栓化程度更為嚴(yán)重，山口狀開裂更為顯著，枝梢受害以夏梢最嚴(yán)重，嚴(yán)重時引起葉片脫落，枝梢枯死。

辣椒青枯病是土壤傳播的一類細(xì)菌性病害，病菌的主要侵入途徑是通過作物根部的傷口侵染。病菌侵入作物后進(jìn)入維管束，并通過增殖堵塞輸導(dǎo)系統(tǒng)，使水分不能進(jìn)入莖葉而引起青枯。病菌一經(jīng)進(jìn)入維管束，就很難清除，因此，生產(chǎn)上防治青枯病，預(yù)防是關(guān)鍵。辣椒青枯病表現(xiàn)癥狀為植株的細(xì)根首先褐變，不久開始腐爛并消失。切開接近地面部位的病莖，可以發(fā)現(xiàn)維管束微有褐變，并從該部位分泌出白色混濁污汁。青枯病是番茄、茄子、辣椒、馬鈴薯等茄科蔬菜的主要病害。主要癥狀是植株迅速萎蔫、枯死，莖葉仍保持綠色。病莖的褐變部位用手?jǐn)D壓，有乳白色菌液排出。在高溫高濕、重茬連作、地洼土黏、田間積水、土壤偏酸、偏施氮肥等情況下，該病容易發(fā)生。辣椒青枯病一般從發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)癥狀到全株死亡7天左右。因此，辣椒青枯病對辣椒的危害極大。

煙草花葉病毒（Tobacco mosaic virus；TMV），是一種單鏈RNA病毒，專門感染植物，尤其是煙草及其他茄科植物，能使這些受感染的葉片看來斑駁污損，因此得名(mosaic為馬賽克，也就是拼貼之意)。煙草花葉病和番茄花葉病早為一般所了解。19世紀(jì)末期人們已知有某種威脅煙草作物生存的疾病，但直到1930年才確知此病毒的存在。煙草花葉病等的病原體，屬于Tobamovirus群。葉上出現(xiàn)花葉癥狀，生長陷于不良狀態(tài)，葉常呈畸形。 煙草植株染病后，幼嫩葉片側(cè)脈及支脈組織呈半透明狀，即明脈。 葉脈兩側(cè)葉肉組織漸呈淡綠色。病毒在葉片組織內(nèi)大量增殖，使部分葉肉細(xì)胞增大或增多，出現(xiàn)葉片薄厚不勻，顏色黃綠相間，呈花葉狀。后花葉斑駁程度加大，并現(xiàn)大面積深褐色壞死斑，中下部老葉尤甚，發(fā)病重的葉片皺縮、畸形、扭曲。早期發(fā)病的植株節(jié)間縮短，嚴(yán)重矮化，生長緩慢，不能正常開花結(jié)實，并易脫落，能發(fā)育的蔭果小而皺縮，種子量少且小，多不能發(fā)芽。煙草花葉病毒在整個生育期均可發(fā)生，煙株感病后，在高溫強光下，5-7天就表現(xiàn)出癥狀。煙草花葉病毒寄主廣泛，除煙草外，在自然條件下經(jīng)常侵害的還有番茄、馬鈴薯、茄子、辣椒、龍葵等茄科植物，其寄主可多達(dá)300種以上植物。煙草花葉病毒田間發(fā)病率5-15%。幼苗期感染或者大田初期感染，損失可到30%以上。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的首先在于報道一類通式為MIPO(MIPO其簡稱由母體化合物母環(huán)1-甲基-5-甲基亞胺基-哌嗪-2-酮英文名稱5-(methylimino)piperazin-2-one得來)的含兩個手性中心的1-甲基-5-甲基亞胺基-哌嗪-2-酮衍生物類化合物（式6）及其合成方法。本發(fā)明通式MIPO所表示為如下所示一類化合物結(jié)構(gòu)式（式6）：

MIPO的結(jié)構(gòu)中含有1個苯環(huán)、1個吡咯環(huán)，1個哌啶環(huán)，1個哌嗪氮雜環(huán)。在MIPO的母體結(jié)構(gòu)中，R¹表示芳基、取代芳基、雜環(huán)芳基、取代雜環(huán)芳基；R²表示氫或者烷基、環(huán)烷基；R³表示氫或者烷基、環(huán)烷基；*代表手性。

MIPO的結(jié)構(gòu)中含有兩個手性中心(即含有兩個手性碳),因此同一種分子式的MIPO結(jié)構(gòu)中,就可能存在四種手性異構(gòu)體（MIPO-1、MIPO-2、MIPO-3、MIPO-4的結(jié)構(gòu)，如式7所示）。為便于說明，在此舉眾多MIPO化合物中一個（MIPO-6，即式6中R¹=3,5-二氟苯基；R²=甲基；R³=甲基），來進(jìn)行說明。四種手性異構(gòu)體命名分別為：(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1: 2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚((MIPO-6-1)；(6S,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6- (3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚(MIPO-6-2)； (6R,12aS)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚(MIPO-6- 3)； (6S,12aS)-2,3,6,7,12, 12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’, 1’]吡啶[3,4-b]吲哚(MIPO-6-4) （式7）。

通式為MIPO的含兩個手性中心的1-甲基-5-甲基亞胺基-哌嗪-2-酮衍生物類化合物，包括但不局限于以下部分優(yōu)選化合物(表1)。

表1：通式為MIPO化合物中進(jìn)一步優(yōu)選化合物

本發(fā)明通式為MIPO的化合物合成用以下反應(yīng)簡式描述如下：

通式為MIPO的目標(biāo)化合物由通式為A的化合物H₂NR²（氨或者一取代的氨）和通式為B的化合物（1-哌嗪-1,4-二酮衍生物類化合物）進(jìn)行反應(yīng)得到（式8）。其中，通式A、B中的R¹、R²、R³指代與通式MIPO相同（下同）。

式8中通式為B的化合物（1-哌嗪-1,4-二酮衍生物類化合物）由通式為C的化合物（四氫吡啶并[3,4-b]-2-氯乙?；胚?3-甲酸甲酯衍生物）和通式為D的化合物H₂NR³（氨或者一取代的氨）經(jīng)過縮合、分子內(nèi)關(guān)環(huán)反應(yīng)合成得到（式9）。

式9中通式為C的化合物（四氫吡啶并[3,4-b]-2-氯乙?；胚?3-甲酸甲酯衍生物）由通式為E的化合物（四氫吡啶并[3,4-b]吲哚-3-甲酸甲酯衍生物）和氯乙酰氯經(jīng)過酰化反應(yīng)合成得到（式10）。

式10中通式為E的化合物（四氫吡啶并[3,4-b]吲哚-3-甲酸甲酯衍生物）由化合物F(色氨酸甲酯)和醛（R¹CHO）為起始原料，經(jīng)過縮合，然后分子內(nèi)關(guān)環(huán)得到（式11）。色氨酸甲酯由色氨酸經(jīng)過酯化反應(yīng)得到（式12）

上述發(fā)明技術(shù)方案中核心技術(shù)進(jìn)一步描述如下：

通式為MIPO的目標(biāo)化合物由通式為A的化合物H₂NR²（氨或者取代的仲胺）和通式為B的化合物（1-哌嗪-1,4-二酮衍生物類化合物）進(jìn)行反應(yīng)得到（式7）。其中，通式A、B中的R¹、R²、R³指代與通式MIPO相同。該反應(yīng)需要采用脫水縮合試劑，采用背景技術(shù)中文獻(xiàn)報道的脫水縮合試劑：三氯氧磷、三氯化磷、氯化亞砜、五氧化二磷、原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯、濃硫酸、多聚磷酸等，都沒有取得好的實驗效果。我們分析主要原因可能是在于合成本發(fā)明所報道的甲脒類化合物，需要采用化合物B作為原料，化合物B空間位置大、反應(yīng)活性低，同時通式為A的化合物（芳香胺）為含有1-2個鹵素取代基的芳香胺或者吡啶芳香胺，這類吡啶芳香胺的堿性弱，反應(yīng)活性極低。針對上述原因，我們經(jīng)過大量實驗篩選，采用脫水性能更好的組合脫水劑：氯化亞砜、五氧化二磷、多聚磷酸三甲硅酯。

上述通式為MIPO的目標(biāo)化合物合成工藝步驟為：氮氣保護(hù)條件下，在干燥的反應(yīng)釜中依次加入溶劑、通式為A的原料、原料化合物B、加入氯化亞砜，加熱回流反應(yīng)一段時間后，蒸餾出反應(yīng)釜中的低沸點成分，加入一定量五氧化二磷固體，再滴加新制備的多聚磷酸三甲硅酯，升溫到100-160℃反應(yīng)一定時間，液相色譜中控檢測，直到原料化合物B反應(yīng)完全，停止反應(yīng)。稍冷，將反應(yīng)液倒入碎冰中，用1M氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH=7，抽濾，所得產(chǎn)品用溶劑重結(jié)晶，得到通式為MIPO的目標(biāo)化合物。

按照上述發(fā)明方法制備的通式為MIPO的目標(biāo)化合物產(chǎn)品純度高，合成工藝簡單，具有潛在工業(yè)化應(yīng)用價值。

本發(fā)明提供的通式為MIPO的目標(biāo)化合物可以作為殺菌劑的有效成分。用于防治包括但并非僅限于棉花曲葉病毒、水稻白葉枯病、柑橘潰瘍病、辣椒青枯病、煙草花葉病毒、芹菜葉斑病菌、黃瓜霜霉病菌、黃瓜白粉病菌、西瓜炭疽病菌、水稻紋枯病菌等病菌，因而可以作為殺菌劑使用。作為殺菌劑使用時，可以直接使用，也可以制備成農(nóng)藥中常用制劑使用，如制備成可濕性粉劑、水分散劑、懸浮劑、水乳劑、懸乳劑、微膠囊劑等劑型使用。

因此，綜上所述本發(fā)明具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

以下通過實施例的具體實施方式再對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下實例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

具體實施方式

一、合成實施例

實施例1：合成(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚(英文名稱: (6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-Hexahydro-4-methylimino -2-methyl-6-(3,5-difulorophenyl)-piperazin-1-one-[6,1:2’,1’]pyrido[3,4-b]indole;簡稱MIPO-6-1)

1)催化劑多聚磷酸三甲硅酯的制備：

氮氣保護(hù)條件下，在干燥的三頸反應(yīng)瓶中依次加入干燥后的溶劑二氯甲烷50ml、五氧化二磷（14.2g，50mmol）、六甲基二硅醚（25.6g，160mmol），加熱回流反應(yīng)1小時，將回流反應(yīng)裝置改為蒸餾反應(yīng)裝置，逐漸升溫到160℃，升溫過程中蒸餾出低沸點溶劑及反應(yīng)未反應(yīng)的六甲基二硅醚，并在160℃保溫1小時。所得糖漿狀的液體27.8 g (液體即為多聚磷酸三甲硅酯)，隔絕空氣，不經(jīng)過進(jìn)一步處理，直接用于下一步反應(yīng)（MIPO-6-1的制備）。

2) MIPO-6-1的制備

氮氣保護(hù)條件下，在干燥的反應(yīng)釜中依次加入無水環(huán)丁砜600ml、甲胺（7.5g，240mmol）、化合物B-6-1(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚-1,4-二酮（76.3g，200mmol）、加入新蒸餾氯化亞砜（59.5g，500mmol），加熱回流反應(yīng)2小時后，反應(yīng)由回流裝置改為蒸餾裝置，蒸餾出反應(yīng)釜中的低沸點成分（主要成分為未反應(yīng)的氯化亞砜），加入五氧化二磷固體（14.2g，50mmol），加入上述新制備的多聚磷酸三甲硅酯液體27.8 g，升溫到110℃反應(yīng)1~3小時，液相色譜中控檢測，直到原料(化合物B-6)反應(yīng)完全，停止反應(yīng)。稍冷，將反應(yīng)液倒入大量碎冰中，用1M氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH=7，抽濾，所得產(chǎn)品用柱色譜分離（洗脫劑為二氯甲烷：甲醇=99:1），得到目標(biāo)化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚(MIPO-6-1)，灰白色固體34.4g，液相歸一化含量98.9%，收率43.6%。產(chǎn)品熔點：287～288℃；MS(ES):m/z=395.4[M+H]⁺。¹HNMR(400MHz, DMSO-d₆) δppm 11.07 (s, NH on the indole ring), 7.55 (d, 7.8 Hz, 1H), 7.30 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.07 (dd, J = 7.8 Hz; 7.2 Hz, 1H), 7.00 (dd, J = 7.8 Hz; 7.1 Hz,1H), 6.71 (s, 1H), 6.63 (s, 1H), 6.47 (s, 1H), 5.33 (s, 1H), 4.37 (dd, J = 4.0 Hz; 11.3 Hz, 2H), 3.51 (dd, J = 4.3 Hz;15.6 Hz, 2H), 3.11(s, 3H), 2.93(s, 3H)。

實施例2：合成 (6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚-1,4-二酮(英文名稱: (6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-Hexahydro-2-methyl-6-(3,5-difuloro phenyl)-pyrazino-[6,1:2,1’]pyrido[3,4-b]indole-1,4-dione;簡稱B-6-1)。

將化合物C-6-1（(1R, 3R)methyl 2-(2-chloroacetyl)-1-(3,5-difluorophenyl) -2,3,4,9-tetrahy dro-1H- pyrido[3,4-b]indole-3-carboxylate）（16.7g，40mmol）溶解于160 mL DMF中，在室溫下，向該溶液中，緩慢滴加30%的甲胺水溶液（20.7g，200mmol），滴加完畢后，在室溫攪拌過夜，薄層色譜監(jiān)控，當(dāng)原料C-6反應(yīng)完全，停止反應(yīng)。在另一反應(yīng)瓶中加入500克冰水混合物，劇烈攪拌下，將上述反應(yīng)液滴加到冰水混合物中，靜置，抽濾，固體水洗，乙酸重結(jié)晶，得到白色固體(B-6-1) 11.0g，液相歸一化含量99.3%，收率72.0%。產(chǎn)品熔點：298～299℃；MS(ES):m/z=382.1 [M+H]⁺。¹HNMR(400MHz, DMSO-d₆) δppm 11.05 (s, NH on the indole ring), 7.53 (d, 7.8 Hz, 1H), 7.28 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.06 (dd, J = 7.8 Hz; 7.2 Hz, 1H), 6.98 (dd, J = 7.8 Hz; 7.1 Hz,1H), 6.73 (s, 1H), 6.65 (s, 2H), 6.49 (s, 1H), 5.35 (s, 1H), 4.38 (dd, J = 4.0 Hz; 11.3 Hz, 2H), 3.53 (dd, J = 4.3 Hz;15.6 Hz, 2H), 2.94(s, 3H)。

實施例3：合成 (1R, 3R)-2-(2-氯乙?；?-1-(3,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯 (英文名稱: (1R, 3R)-methyl 2-(2-chloroacetyl)-1- (3,5-difluorophenyl)-2,3,4,9- tetrahydro-1H-pyrido [3,4-b] indole -3-carboxylate;簡稱C-6-1)。

在裝配有機(jī)械攪拌的三頸瓶中，加入E-6-1（(1R, 3R)-methyl 1-(3,5-difluo rophenyl)-2,3,4,9-tetrahydro- 1H-pyrido[3,4-b]indole-3-carboxylate）的鹽酸鹽（37.9 g，100 mmol），三乙胺（30.4 g，300 mmol），二氯甲烷500 mL，室溫攪拌半小時，溶液變澄清透明，采用冰鹽浴，將反應(yīng)體系溫度降到0℃，滴加氯乙酰氯（16.9 g，150 mmol），滴加過程保持0~5℃。滴加完畢后，在0~5℃攪拌反應(yīng)，薄層色譜監(jiān)控，當(dāng)原料E-6反應(yīng)完全，停止反應(yīng)。向反應(yīng)體系中加入10%碳酸鉀水溶液450 mL，劇烈攪拌，靜置分相，有機(jī)相無水硫酸鈉干燥后，減壓除掉溶劑得到固體，該固體用混合溶劑（甲醇：水=4:1）重結(jié)晶得到淺黃色固體(C-6-1) 36.9g，液相歸一化含量98.8%，收率88.0%。產(chǎn)品熔點：240～242℃；MS(ES):m/z=419.1[M+H]⁺。¹HNMR(400MHz, DMSO-d₆) δppm 10.93 (s, NH on the indole ring), 7.55 (d, 7.8 Hz, 1H), 7.29 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.11 (dd, J = 7.8 Hz; 7.2 Hz, 1H), 7.04 (dd, J = 7.4 Hz; 7.2 Hz,1H), 6.72 (s, 1H), 6.64 (s, 2H), 6.47 (s, 1H), 5.30 (s, 1H), 4.88 (m, 1H), 4.33 (s, 2H), 3.42 (dd, J = 4.1 Hz;15.3 Hz, 2H), 3.03(s, 3H)。

實施例4：合成(1R, 3R)-1-(3,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯 (英文名稱: (3S)-methyl 1-(3,5-difluorophenyl)-2,3,4,9-tetrahydro-1H-pyrido [3,4-b]indole-3-carboxylate;簡稱E-6-1)。

在裝配有機(jī)械攪拌的三頸瓶中，加入乙酸250 mL，化合物F（色氨酸甲酯）的鹽酸鹽（50.9 g，200 mmol），室溫攪拌溶解，采用冰鹽浴，將反應(yīng)體系溫度降到0℃，依次加入3,5-二氟苯甲醛（31.3 g，220.5 mmol）、苯甲酸（5.7 g，46.7 mmol）。在0~3℃攪拌反應(yīng)約20小時，薄層色譜監(jiān)控，當(dāng)原料F反應(yīng)完全，停止反應(yīng)。向反應(yīng)體系中加入10%碳酸鈉水溶液適量，調(diào)節(jié)pH=9~10，用足量二氯甲烷分多次萃取，合并后的有機(jī)相采用無水硫酸鈉干燥后，減壓除掉溶劑二氯甲烷得到固體，所得產(chǎn)品用柱色譜分離（洗脫劑為二氯甲烷：甲醇=99:1），得到目標(biāo)化合物(1R, 3R)-1-(3,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯(E-6-1)以及(E-6-1的另外一個非對應(yīng)異構(gòu)體E-6-2 (1S, 3R)-1-(3,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯)，近白色固體(E-6-1) 17.8g，液相歸一化含量99.2%，收率26.0%（同時得到，(E-6-1的另外一個非對應(yīng)異構(gòu)體E-6-2 (1S, 3R)-1-(3,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯) 近白色固體(E-6-2) 12.4g，液相歸一化含量99.0%，收率18.1%）。產(chǎn)品熔點：166～167 ℃；MS(ES):m/z=419.1[M+H]⁺。¹HNMR (400MHz, DMSO-d₆) δppm 10.93 (s, NH on the tetrahydro-1H-pyrido ring), 7.54 (d, 7.8 Hz, 1H), 7.28 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.09 (dd, J = 7.8 Hz; 7.2 Hz, 1H), 7.04 (dd, J = 7.4 Hz; 7.2 Hz,1H), 6.71 (s, 1H), 6.63 (s, 2H), 6.45 (s, 1H), 5.25 (s, 1H), 4.84 (m, 1H), 3.39 (dd, J = 4.0 Hz;15.1 Hz, 2H), 3.00(s, 3H)。

實施例5：合成色氨酸甲酯（化合物F英文名稱: (R)-methyl 2-amino-3-(1H-indol-3-yl) propanoate）鹽酸鹽

在裝配有機(jī)械攪拌的三頸瓶中，加入無水甲醇600 mL，D-色氨酸（102.1 g，500 mmol），室溫攪拌，采用冰鹽浴，將反應(yīng)體系溫度降到0℃，滴加氯化亞砜（71.4 g，600 mmol），滴加完后，升溫到室溫反應(yīng)約12小時。薄層色譜監(jiān)控，當(dāng)原料反應(yīng)完全，停止反應(yīng)。常壓蒸出大部分剩余氯化亞砜和甲醇后，減壓除盡氯化亞砜和甲醇，冷卻，得到固體色氨酸甲酯的鹽酸鹽（隔絕空氣保存）可以直接用于下一步反應(yīng)。

實施例6：合成(6S,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚(英文名稱: (6S,12aR)-2,3,6,7,12,12a-Hexahydro-4-methylimino-2-methyl-6-(3,5-difulorophenyl)-piperazin-1-one-[6,1:2’,1’]pyrido[3,4-b]indole;簡稱MIPO-6- 2)。

MIPO-6-2的合成方法與MIPO-6-1的合成方法類似，在實施例3中，用E-6-2（(1S, 3R)-methyl 1-(3,5-difluorophenyl)-2,3,4,9-tetrahydro- 1H-pyrido[3,4-b]indole -3-carboxylate）代替E-6-1（(1R, 3R)-methyl 1-(3,5-difluorophenyl)-2,3,4,9-tetra hydro- 1H-pyrido[3,4-b]indole-3- carboxylate），采用類似的方法合成得到(1S, 3R)-2-(2-氯乙?；?-1-(3,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯 (C-6-2)。同樣，在實施例2中，用C-6-2代替C-6-1得到B-6-2。進(jìn)一步，在實施例1中，B-6-2代替B-6-1得到MIPO-6-2。產(chǎn)品熔點：281～283℃；MS(ES):m/z=395.4[M+H]⁺。

實施例7：合成(6R,12aS)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚(英文名稱: (6R,12aS)-2,3,6,7,12,12a-Hexahydro-4-methylimino-2-methyl-6-(3,5-difulorophenyl) -piperazin-1-one-[6,1:2’,1’]pyrido[3,4-b]indole;簡稱MIPO-6-3)。

MIPO-6-3的合成方法與MIPO-6-1的合成方法類似，在實施例5中，采用L-色氨酸代替D-色氨酸。采用實施例4類似的合成方法，得到兩種異構(gòu)體E-6-3（(1R, 3S)-methyl 1-(3,5-difluorophenyl)-2,3,4,9-tetrahydro-1H-pyrido[3,4-b]indole -3-carboxylate）和E-6-4（(1S, 3S)-methyl 1-(3,5-difluorophenyl)-2,3,4,9-tetrahydro- 1H-pyrido[3,4-b]indole-3-carboxylate））。在實施例3中，用E-6-3((1R, 3S)-methyl 1-(3,5-difluorophenyl)-2,3,4,9-tetrahydro- 1H-pyrido [3,4-b]indole-3-carboxylate)代替E-6-1((1R, 3R)-methyl 1-(3,5-difluorophenyl)-2,3,4,9-tetrahy dro-1H-pyrido[3,4-b] indole-3-carboxylate)，采用類似的方法合成得到(1R, 3S)-2-(2-氯乙酰基)-1-(3,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯 (C-6-3)。同樣，在實施例2中，用C-6-3代替C-6-1得到B-6-3。進(jìn)一步，在實施例1中，B-6-3代替B-6-1得到MIPO-6-3，產(chǎn)品熔點：280～282℃；MS(ES):m/z=395.4[M+H]⁺。MIPO-6-4的合成方法與MIPO-6-3合成方法類似。

實施例8：合成(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(2,5-二氟苯基)- 吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚(英文名稱: (6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a- Hexahydro-4-methylimino-2-methyl-6-(2,5-difulorophenyl)-piperazin-1-one-[6,1:2’,1’]pyrido[3,4-b]indole;簡稱MIPO-8-1)。

按照實施例1中完全相同的方法制備催化劑多聚磷酸三甲硅酯;按照實施例5中完全相同的方法制備色氨酸甲酯（化合物F）鹽酸鹽;按照實施例4中類似的方法制備(1R, 3R)-1-(2,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯 (E-8-1):在實施例4中，采用2,5-二氟苯甲醛（31.3 g，220.5 mmol）代替3,5-二氟苯甲醛（31.3 g，220.5 mmol），得到與實施例4基本一致的實驗結(jié)果得到中間產(chǎn)物E-8。

按照實施例3中類似的方法制備合成 (3S)-2-(2-氯乙?；?-1-(3,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯 (C-8-1):在實施例3中，采用(1R, 3R)-1-(2,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯 (E-8-1)代替(1R, 3R)-1-(3,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯 (E-6-1)，得到與實施例4基本一致的實驗結(jié)果得到中間產(chǎn)物C-8-1；

按照實施例2中類似的方法制備合成合成 (6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚-1,4-二酮(B-8-1):在實施例2中，采用(3S)-2-(2-氯乙?；?-1-(2,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯 (C-8-1)代替(3S)-2-(2-氯乙?；?-1-(3,5-二氟苯基)-2,3,4,9-四氫-1H-吡啶[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯 (C-6-1)，得到與實施例4基本一致的實驗結(jié)果得到中間產(chǎn)物B-8-1；

MIPO-8的制備：氮氣保護(hù)條件下，在干燥的反應(yīng)釜中依次加入無水環(huán)丁砜600ml、甲胺（7.5g，240mmol）、化合物B-8-1(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-2-甲基-6-(2,5-二氟苯基)-吡嗪-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚-1,4-二酮（76.3g，200mmol）、加入新蒸餾氯化亞砜（59.5g，500mmol），加熱回流反應(yīng)2小時后，反應(yīng)由回流裝置改為蒸餾裝置，蒸餾出反應(yīng)釜中的低沸點成分（主要成分為未反應(yīng)的氯化亞砜），加入五氧化二磷固體（14.2g，50mmol），加入上述新制備的多聚磷酸三甲硅酯液體27.8 g，升溫到110℃反應(yīng)1~3小時，液相色譜中控檢測，直到原料(化合物B-8-1)反應(yīng)完全，停止反應(yīng)。稍冷，將反應(yīng)液倒入大量碎冰中，用1M氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH=7，抽濾，所得產(chǎn)品用柱色譜分離（洗脫劑為二氯甲烷：甲醇=99:1），得到目標(biāo)化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(2,5-二氟苯基)- 吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚(MIPO-8-1)，近白色固體36.1g，液相歸一化含量99.0%，收率45.8%。產(chǎn)品熔點：293～295℃；MS(ES):m/z=395.4[M+H]⁺。¹HNMR(400MHz, DMSO-d₆) δppm 11.06 (s, NH on the indole ring), 7.55 (d, 7.8 Hz, 1H), 7.30 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.07 (dd, J = 7.8 Hz; 7.2 Hz, 1H), 7.00 (dd, J = 7.8 Hz; 7.1 Hz,1H), 6.73 (d, J = 6.7 Hz, 1H), 6.65 (s, 1H), 6.49 (d, J = 6.7 Hz, 1H), 5.35 (s, 1H), 4.37 (dd, J = 4.0 Hz; 11.3 Hz, 2H), 3.51 (dd, J = 4.3 Hz;15.6 Hz, 2H), 3.13(s, 3H), 2.93(s, 3H)。

按照實施例6、7類似方法，參考實施例8，同樣可以合成得到MIPO-8-1的其余3個手性異構(gòu)體（MIPO-8-2、MIPO-8-3、MIPO-8-4）。

二、殺菌用途實施例

實施例9 抑菌活性測試

（一）實驗方法：離體平皿法

1.材料

（1）實驗菌株

本實驗選用以下農(nóng)業(yè)常見植物病害：黃瓜霜霉病菌、水稻白葉枯病、棉花曲葉病毒、煙草花葉病毒、小麥赤霉病。

（2）實驗方法

將供試藥劑按照有效成分分別稀釋至所需濃度，在無菌條件下個吸取1 mL 藥劑注入培養(yǎng)皿內(nèi)，再分別加入9 mL 培養(yǎng)基，搖勻后制成50 ppm 含藥平板，并添加1 mL 滅菌水的平板作為空白對照。用直徑4 mm 的打孔器沿菌絲外緣切取菌盤，移至含藥平板上，每處理重復(fù)三次。將培養(yǎng)皿放在24±1℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。72小時后調(diào)查各處菌盤擴(kuò)展直徑，

求平均值，與空白對照比較計算相對抑菌率。相對抑菌率（%）=（對照菌盤擴(kuò)展平均直徑-處理菌盤擴(kuò)展平均直徑）/對照菌盤擴(kuò)展平均直徑*100。

（二）實驗結(jié)果

本發(fā)明部分化合物抑菌試驗結(jié)果見表2。表2中化合物抑菌活性用殺死或者抑制百分率（I）表示，當(dāng)殺死或者抑制百分率≥90%，用“＋＋＋”表示 ；當(dāng)殺死或者抑制百分率≥70%-89%，用“＋＋”表示；當(dāng)殺死或者抑制百分率≥50%-69%，用“＋”表示；當(dāng)殺死或者抑制百分率＜50%，用“－”表示，若小于10%用“無”表示。

表2中病菌V1指黃瓜霜霉病菌；V2指水稻白葉枯?。籚3指棉花曲葉病毒；V4指煙草花葉病毒；V5指小麥赤霉病。

表2中化合物編號對應(yīng)化合物及名稱如下：

HXSY-1代表化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-亞氨基-6-苯基-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚((MIPO-1-1)；

HXSY-2代表化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-苯基-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚((MIPO-2-1)；

HXSY-3代表化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-6-(4-吡啶基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚((MIPO-5-1)；

HXSY-4代表化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚((MIPO-6-1)；

HXSY-5代表化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氯苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚((MIPO-7-1)；

HXSY-6代表化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(2,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚((MIPO-8-1)；

HXSY-7代表化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(2,4-二氯苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚((MIPO-10-1)；

HXSY-8代表化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-乙基-6-苯基-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚((MIPO-13-1)；

HXSY-9代表化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(4-氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚((MIPO-18-1)；

HXSY-10代表化合物(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-正丙基亞氨基-2-甲基-6-(2,3-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚((MIPO-21-1)；

表2 部分化合物殺菌/抑菌活性

從表2中實驗結(jié)果我們可以看出：通式為MIPO的活性化合物對表中所例舉的植物病菌都有一定的殺菌/抑菌活性。并且以HXSY-4及HXSY-6類似結(jié)構(gòu)的化合物具有良好的殺菌/抑菌活性。

表3 同一分子式的四個手性異構(gòu)體殺菌/抑菌活性

表3中病菌V1指黃瓜霜霉病菌；V2指水稻白葉枯??；V3指棉花曲葉病毒；V4指煙草花葉病毒；V5指小麥赤霉病。

表3中化合物MIPO-6-1名稱為(6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚；化合物MIPO-6-2名稱為(6S,12aR) -2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚；化合物MIPO-6-3名稱為(6R,12aS)-2,3,6,7,12,12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚；化合物MIPO-6-4名稱為(6S,12aS)- 2,3,6,7,12, 12a-六氫-4-甲基亞氨基-2-甲基-6-(3,5-二氟苯基)-吡嗪-1-酮-[6,1:2’,1’]吡啶[3,4-b]吲哚。

從表中實驗結(jié)果我們可以看出：同一分子式的四個手性異構(gòu)體（MIPO-6-1~ MIPO-6-4）殺菌/抑菌活性存在差異。對映異構(gòu)體（MIPO-6-1與MIPO-6-4是一對對映異構(gòu)體；MIPO-6-2與MIPO-6-3是一對對映異構(gòu)體）之間的殺菌/抑菌活性基本相同。但是，非對映異構(gòu)體（MIPO-6-1與MIPO-6-2是一對非對映異構(gòu)體；MIPO-6-1與MIPO-6-3也是一對非對映異構(gòu)體；MIPO-6-4與MIPO-6-2是一對非對映異構(gòu)體；MIPO-6-4與MIPO-6-3也是一對非對映異構(gòu)體；）之間殺菌/抑菌活性存在明顯差異。根據(jù)原始實驗數(shù)據(jù)（實施例9的實驗方法和原始數(shù)據(jù)），以黃瓜霜霉病菌（V1）為例，活性化合物MIPO-6-1對其殺菌/抑菌活性值為98%，然而，活性化合物MIPO-6-3對其殺菌/抑菌活性值僅為16%，這一對非對映異構(gòu)體之間活性相差6倍。不僅通式MIPO的四種手性異構(gòu)體存在這樣活性差異，其他化合物的四種手性異構(gòu)體同樣存在這樣活性差異，表3只是舉了其中一個代表性例子而已。