本發(fā)明涉及藥物化合物技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種四氫吡啶并嘧啶類化合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著生活水平的提高，人們對(duì)生存環(huán)境的質(zhì)量和衛(wèi)生水平提出了更高的要求，特別是對(duì)健康的意識(shí)也在不斷增強(qiáng)。另一方面，各種各樣的致病微生物在自然界分布非常廣泛，并在一定條件下生長、繁殖，甚至變異，不僅引起各種材料的分解、變質(zhì)和腐敗，還威脅著人類的健康。因而，殺菌劑的研究和發(fā)展越來越受到人們的關(guān)注。

吡啶并嘧啶類化合物表現(xiàn)出眾多生物活性，近年來引起了人們廣泛的研究興趣，并已成為當(dāng)今化學(xué)世界研究的熱點(diǎn)之一。根據(jù)研究，帶有吡啶并嘧啶基本結(jié)構(gòu)的化合物不僅具有抑制多種癌細(xì)胞、殺蟲、植物生長調(diào)節(jié)、抗興奮劑及抗過敏劑等作用，還具有殺菌、抗真菌、抗病毒等作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了豐富吡啶并嘧啶類化合物資源庫，提供一種四氫吡啶并嘧啶類化合物。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種四氫吡啶并嘧啶類化合物的制備方法。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種四氫吡啶并嘧啶類化合物在制備殺菌劑中的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種四氫吡啶并嘧啶類化合物，具有式(I)所示結(jié)構(gòu)：

其中，X為Cl、

如上式(I)所述四氫吡啶并嘧啶類化合物的制備方法，包括如下步驟：

(1)N-Boc-4-哌啶酮-3-甲酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙亞胺鹽酸鹽、叔丁醇鉀、和正丁醇，在80℃下反應(yīng)完全，分離得4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-N-Boc-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶；

(2)4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-Boc-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶、二氯甲烷和三氟乙酸，在25℃下反應(yīng)完全，去除溶劑后往粗產(chǎn)物中加入飽和碳酸氫鈉溶液，萃取、干燥、濃縮得產(chǎn)物4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶；

(3)4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶、三乙胺和乙腈混勻溶解后，加入2,4-二氯嘧啶，25℃下反應(yīng)完全，分離得4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶；

(4)4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶、對(duì)氨基苯甲酸或4-(4-氨基苯基)-3-嗎啉酮、對(duì)甲苯磺酸和二氧六環(huán)，80℃反應(yīng)完全，分離得4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(苯甲酸-4-氨基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶或4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(4-(3-嗎啉酮)苯胺基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶。

優(yōu)選地，步驟(1)中，N-Boc-4-哌啶酮-3-甲酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙亞胺鹽酸鹽、叔丁醇鉀的摩爾比為1:0.8:0.8至1:1.2:1.2。

優(yōu)選地，步驟(2)中，4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-Boc-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶和三氟乙酸的摩爾比為1:15至1:40。

優(yōu)選地，步驟(3)中，4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶、三乙胺以及2,4-二氯嘧啶的摩爾比為1:2:0.8至1:5:1.2。

優(yōu)選地，步驟(4)中，4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶、對(duì)氨基苯甲酸(或4-(4-氨基苯基)-3-嗎啉酮)、對(duì)甲苯磺酸的摩爾比為1:0.8:0.05至1:1.5:0.2。

式(I)所述四氫吡啶并嘧啶類化合物在制備殺菌劑中的應(yīng)用。所述的殺菌劑為殺水稻紋枯病菌、小麥赤霉病菌、蘋果輪紋病菌或番茄早疫病菌。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明提供了一類結(jié)構(gòu)新穎的四氫吡啶并嘧啶類化合物，拓寬了四氫吡啶并嘧啶類化合物的研究領(lǐng)域，為尋找新型殺菌劑奠定了基礎(chǔ)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步地詳細(xì)闡述，所述實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。下述實(shí)施例中所使用的試驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所使用的材料、試劑等，如無特殊說明，為可從商業(yè)途徑得到的試劑和材料。

實(shí)施例1

4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶的合成，合成反應(yīng)式如下：

反應(yīng)式中，化合物1為N-Boc-4-哌啶酮-3-甲酸乙酯，化合物2為2-羥基-2-甲基丙亞胺，化合物3為4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-N-Boc-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶，化合物4為4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶，化合物5為2,4-二氯嘧啶，化合物6為4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶。

具體制備步驟如下：

步驟1：4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-N-Boc-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(3)的合成：往反應(yīng)瓶中依次加入N-Boc-4-哌啶酮-3-甲酸乙酯(1)543mg(2mmol)，2-羥基-2-甲基丙亞胺鹽酸鹽(2)277mg(2mmol)，叔丁醇鉀224mg(2mmol)及15mL正丁醇，80℃下反應(yīng)12h，TLC顯示反應(yīng)完全。

后處理：去除溶劑后粗產(chǎn)物經(jīng)柱層析分離得4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-N-Boc-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(3)(520mg，白色固體，1.68mmol)，收率為84％。LC-MS：M/Z＝310.1，[M+H]⁺。

步驟2：4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(4)的合成：往反應(yīng)瓶中依次加入4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-N-Boc-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(3)309mg(1mmol)，二氯甲烷(10mL)以及三氟乙酸(2mL)，25℃下反應(yīng)12h，TLC顯示反應(yīng)完全。后處理：去除溶劑后往粗產(chǎn)物中加入2.5mL飽和碳酸氫鈉溶液，用二氯甲烷萃取三次，有機(jī)相干燥后濃縮得產(chǎn)物4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(4)(197mg，白色固體，0.94mmol)，收率為94.3％。LC-MS：M/Z＝210.1，[M+H]⁺。

步驟3：4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(5)的合成：25℃下往反應(yīng)瓶中依次加入4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(4)197mg(0.94mmol)，三乙胺0.4mL(2.82mmol)及乙腈(10mL)，待攪拌溶解后再在0℃下往反應(yīng)瓶中加入2,4-二氯嘧啶(5)140mg(0.94mmol)。25℃下反應(yīng)4h，TLC顯示反應(yīng)完全。后處理：去除溶劑后粗產(chǎn)物經(jīng)柱層析分離得4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(6)286mg(白色固體，0.89mmol)，收率為95％。LC-MS：M/Z＝322.1，[M+H]⁺。

實(shí)施例2

4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(苯甲酸-4-氨基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶的合成，合成反應(yīng)式如下：

反應(yīng)式中，化合物6：4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶；化合物7：對(duì)氨基苯甲酸；化合物8：4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(苯甲酸-4-氨基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶

4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(苯甲酸-4-氨基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(8)的合成步驟如下：

(1)25℃條件下，往反應(yīng)瓶中依次加入4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(6)97mg(0.3mmol)，對(duì)氨基苯甲酸(7)64mg(0.36mmol)，對(duì)甲苯磺酸5mg(0.03mmol)及二氧六環(huán)(10mL)，80℃反應(yīng)10h，TLC顯示反應(yīng)完全。

(2)后處理：去除溶劑后粗產(chǎn)物經(jīng)HPLC制備得產(chǎn)物4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(苯甲酸-4-氨基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(8)(80mg，白色固體，鹽酸鹽，0.17mmol)，收率為58％。

¹H NMR(300MHz,DMSO):11.24(s,1H),8.12(d,J＝7.5Hz,1H),7.96(d,J＝6.9Hz,2H),7.71(d,J＝8.6Hz,2H),6.87(brs,1H),4.72-4.49(m,2H),4.03(s,2H),2.81(s,2H),1.45(s,6H).LC-MS:M/Z＝423.1[M+H]⁺,t_R＝1.16min.HPLC:100％(214nm),100％(254nm),t_R＝3.48min。

實(shí)施例3

4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(4-(3-嗎啉酮)苯胺基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶的合成，合成反應(yīng)式如下：

反應(yīng)式中，化合物6：4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶；化合物9：4-(4-氨基苯基)-3-嗎啉酮；化合物10：4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(4-(3-嗎啉酮)苯胺基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶。

4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(4-(3-嗎啉酮)苯胺基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(10)的合成步驟如下：

(1)25℃條件下往反應(yīng)瓶中依次加入4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(6)97mg(0.3mmol)，4-(4-氨基苯基)-3-嗎啉酮(9)69mg(0.36mmol)，對(duì)甲苯磺酸5mg(0.03mmol)及二氧六環(huán)(10mL)，80℃下反應(yīng)10h，TLC顯示反應(yīng)完全。

(2)后處理：去除溶劑后粗產(chǎn)物經(jīng)HPLC制備得產(chǎn)物4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(4-(3-嗎啉酮)苯胺基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(10)(97mg，白色固體，鹽酸鹽，0.19mmol)，收率為63％。

¹H NMR(300MHz,DMSO):10.79(s,1H),8.01(d,J＝7.5Hz,1H),7.56(d,J＝8.9Hz,2H),7.43(s,2H),6.82(brs,1H),4.68-4.47(m,2H),4.20(s,2H),4.09-3.90(m,4H),3.77-3.69(m,2H),2.77(t,J＝5.9Hz,2H),1.42(s,6H).LC-MS:M/Z＝478.2[M+H]⁺,t_R＝1.12min.HPLC:99％(214nm),100％(254nm),t_R＝3.50min。

對(duì)比例1

本對(duì)比例步驟1的具體方法同實(shí)施例1的步驟1，步驟2的具體方法如下：往反應(yīng)瓶中依次加入4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-N-Boc-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(3)309mg(1mmol)，二氯甲烷(10mL)以及鹽酸(2mL)，25℃下反應(yīng)12h，TLC顯示反應(yīng)完全。后處理：去除溶劑后往粗產(chǎn)物中加入2.5mL飽和碳酸氫鈉溶液，用二氯甲烷萃取三次，有機(jī)相干燥后濃縮得產(chǎn)物4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(4)(79mg，白色固體，0.38mmol)，收率為38％。LC-MS：M/Z＝210.1，[M+H]⁺。

對(duì)比例2

本對(duì)比例步驟1和步驟2的具體方法同實(shí)施例1的步驟1和步驟2，步驟3的具體方法如下：25℃下往反應(yīng)瓶中依次加入4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(4)197mg(0.94mmol)，二乙胺0.29mL(2.82mmol)及乙腈(10mL)，待攪拌溶解后再在0℃下往反應(yīng)瓶中加入2,4-二氯嘧啶(5)140mg(0.94mmol)。25℃下反應(yīng)4h，TLC顯示反應(yīng)完全。后處理：去除溶劑后粗產(chǎn)物經(jīng)柱層析分離得4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(6)123mg(白色固體，0.38mmol)，收率為41％。LC-MS：M/Z＝322.1，[M+H]⁺。

對(duì)比例3

本對(duì)比例步驟1和步驟2的具體方法同實(shí)施例1的步驟1和步驟2，步驟3的具體方法如下：25℃下往反應(yīng)瓶中依次加入4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(4)197mg(0.94mmol)，三乙胺0.4mL(2.82mmol)及二氯甲烷(10mL)，待攪拌溶解后再在0℃下往反應(yīng)瓶中加入2,4-二氯嘧啶(5)140mg(0.94mmol)。25℃下反應(yīng)4h，TLC顯示反應(yīng)完全。后處理：去除溶劑后粗產(chǎn)物經(jīng)柱層析分離得4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(6)196mg(白色固體，0.61mmol)，收率為65％。LC-MS：M/Z＝322.1，[M+H]⁺。

對(duì)比例4

25℃下往反應(yīng)瓶中依次加入4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(6)97mg(0.3mmol)，對(duì)氨基苯甲酸(7)64mg(0.36mmol)，對(duì)甲苯磺酸5mg(0.03mmol)及二氧六環(huán)(10mL)，90℃下反應(yīng)10h，TLC顯示反應(yīng)完全。后處理：去除溶劑后粗產(chǎn)物經(jīng)HPLC制備得產(chǎn)物4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(苯甲酸-4-氨基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(8)(44mg，白色固體，鹽酸鹽，0.09mmol)，收率為32％。

¹H NMR，LC-MS及HPLC數(shù)據(jù)分析同實(shí)施例2。

對(duì)比例5

25℃下往反應(yīng)瓶中依次加入4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-氯嘧啶-4-基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(6)97mg(0.3mmol)，對(duì)氨基苯甲酸(7)64mg(0.36mmol)，對(duì)甲苯磺酸5mg(0.03mmol)及二氧六環(huán)(10mL)，70℃下反應(yīng)10h，TLC顯示反應(yīng)完全。后處理：去除溶劑后粗產(chǎn)物經(jīng)HPLC制備得產(chǎn)物4-羥基-2-(2-羥基異丙基)-6-(2-(苯甲酸-4-氨基)-4-嘧啶基)-5,6,7,8-四氫吡啶并[4,3-d]嘧啶(8)(55mg，白色固體，鹽酸鹽，0.12mmol)，收率為40％。

¹H NMR，LC-MS及HPLC數(shù)據(jù)分析同實(shí)施例2。

應(yīng)用例1

化合物(8)和(10)的抗菌活性測(cè)定：化合物(8)或者化合物(10)的樣品濃度為500mg/L，取藥液1mL，注入培養(yǎng)皿內(nèi)，再加入9mL PSA培養(yǎng)基，制成50mg/L含藥平板。將培養(yǎng)好的供試劑用打孔器打取直徑5mm菌餅，至于含藥平板內(nèi)，每皿3塊呈等邊三角形擺放。以不加藥劑做空白對(duì)照。將各處理于24±1℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)48h后，計(jì)量各處理菌絲擴(kuò)展直徑，并與對(duì)照相比較，計(jì)算相對(duì)抑制百分率?；钚苑旨?jí)指標(biāo)：A級(jí)：大于等于90％；B級(jí)：70～90％；C級(jí)：50～70％；D級(jí)：小于50％。

化合物(8)和(10)生物活性測(cè)試結(jié)果見表1。

表1化合物(8)和(10)的殺菌活性(抑制率/％)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，化合物(8)和(10)具有一定的殺菌活性，其中化合物(8)對(duì)水稻紋枯病菌和番茄早疫病菌具有很好的抑制活性，抑制率分別為85％和73％；化合物(10)對(duì)水稻紋枯病菌的抑制率達(dá)90％，抑制效果達(dá)到A級(jí)。