赤霉酸衍生物及其制備方法和應用技術

本發明專利技術屬于植物生長調節劑技術領域，具體涉及赤霉酸衍生物及其制備方法和應用。本發明專利技術將式II所示化合物與式III所示的取代炔酰胺進行點擊反應，得到式IV所示三唑類化合物；三唑類化合物經路易斯酸脫除2,4?二甲氧基芐基保護，得到赤霉酸衍生物CAU2016?GA。本發明專利技術提供的赤霉酸衍生物CAU2016?GA的制備方法所需原料便宜、反應路線簡單、反應條件溫和、所得化合物生物活性。所得赤霉酸衍生物CAU2016?GA對擬南芥下胚軸的生長具有明顯的抑制效果，是潛在的植物生長延緩劑。

Gibberellic acid derivatives, process for their preparation and their use

The invention belongs to the technical field of plant growth regulators, in particular to gibberellic acid derivatives, a preparation method and an application thereof. Acetylene substituted amides of the invention will be shown in formula II and compounds of formula III click reaction, are shown in formula IV three azole compounds; three azole compounds by Lewis acid to remove the 2,4 two methoxy benzyl protection, obtained gibberellic acid derivatives of CAU2016 GA. This invention provides a preparation method of gibberellic acid derivatives of CAU2016 GA of cheap raw materials, the reaction route is simple, mild reaction conditions, the biological activity of compounds. Has obvious inhibiting effect the gibberellic acid derivatives of CAU2016 GA on Arabidopsis thaliana hypocotyl growth potential of plant growth retardants.

【技術實現步驟摘要】
赤霉酸衍生物及其制備方法和應用
本專利技術屬于植物生長調節劑
，具體涉及赤霉酸衍生物及其制備方法和應用。
技術介紹
赤霉素是一種常見的植物激素，屬于雙萜類化合物，在植物的各個生長發育階段都具有重要的調控作用，如可以調控植物種子的萌發、莖的伸長等。20世紀，半矮稈基因的利用降低了赤霉素的含量，使植物株高降低，得到抗倒伏、株型緊湊的優良作物形態，最終獲得高產。甲哌鎓、多效唑、烯效唑等赤霉素生物合成抑制劑一直以來都被用來降低株高、調節株型，也給農業生產帶來了巨大的經濟效益。然而，這些抑制劑的選擇性較低，通常會抑制多種酶的活性，而影響植物的多種生理活性。例如烯效唑在抑制貝殼杉烯氧化酶的同時，也會強烈抑制脫落酸8’-羥基化酶的活性，對糧食作物穗發育帶來副作用。因此，以赤霉素受體為靶標，設計并研發專一性抑制赤霉素信號轉導的抑制劑非常必要。目前，這一類研究在國內外報道非常少見。
技術實現思路
本專利技術的目的是提出赤霉酸衍生物及其制備方法和應用，本專利技術通過分析已有的擬南芥與水稻赤霉素受體的晶體結構以及可能的作用機理，設計了一系列以赤霉素GA3(赤霉酸)為原料衍生出來的赤霉素受體抑制劑，并對這一系列化合物進行了生物活性測試，發現一些較好的調節植物生長的赤霉酸衍生物。具體技術方案如下：赤霉酸衍生物(CAU2016-GA)為式I所示化合物或其藥學上可接受的鹽；其中，R為苯基、苯甲基、對甲基苯甲基、對甲氧基苯甲基、對氯苯基、α-萘甲基、對氯鄰異丙基苯基、丙基、2，2，3，3-四甲基環丙基、叔丁基、甲基、氯甲基、2-氯吡啶基、3，6-二氯吡啶基或吡啶基。所述赤霉酸衍生物的制備方法，包括如下步驟：1)將式II所示的化合物與式III所示的取代炔酰胺進行點擊反應，得到式IV所示的三唑類化合物；2)式IV所示的三唑類化合物經路易斯酸脫除2，4-二甲氧基芐基，得到式I所示的化合物；其中式III和式IV中R的定義同式I。式II所示化合物按照文獻(HuigensIII.Nat.Chem.2013,5,195-202.；Ghosh,P.TheJ.Org.Chem.2011,76,4168-4172.；MacMillan,J.J.Chem.Soc.PerkinTrans.I1986,309-313.；Saito,Y.Tetrahedron2008,64,3578-3588.)中的方法制備：所述赤霉酸衍生物在植物生長調節劑中的應用。所述植物生長調節劑對植物的調節為延緩植物生長、抑制莖桿伸長、縮短植物節間、促進花莖分化、促進葉片生長、提高植物抗逆性能和提高植物產量的一種及以上；所述植物為擬南芥、水稻、玉米或小麥。所述植物生長調節劑的活性成分為式I化合物或其藥學上可接受的鹽。所述植物生長調節劑為植物生長調節劑乳油、植物生長調節劑可濕性粉劑和植物生長調節劑組合物。所述植物生長調節劑乳油由下述質量百分含量的物質組成：1～10％式I所示化合物或其藥學上可接受的鹽；5～15％乳化劑；0.1～1％滲透劑；余量的溶劑。所述植物生長調節劑可濕性粉劑由下述質量百分含量的物質組成：15～50％式I所示化合物或其藥學上可接受的鹽；10～20％表面活性劑；30～75％白碳黑。所述植物生長調節劑組合物的活性成分由a)和b)組成，所述a)為式I所示化合物或其藥學上可接受的鹽，所述b)為多效唑、烯效唑、乙烯利的一種及以上，所述a)和b)的質量比為(1-90)：(10-99)。本專利技術的有益效果為：本專利技術提供的赤霉酸衍生物(CAU2016-GA)的制備方法所需原料便宜、反應路線簡單、反應條件溫和、所得化合物生物活性好。赤霉酸衍生物CAU2016-GA對擬南芥下胚軸的生長具有明顯的抑制效果，是潛在的植物生長延緩劑。附圖說明圖1為式CAU2016-GA-10所示的化合物的核磁共振氫譜圖。圖2為式CAU2016-GA-10所示的化合物的核磁共振碳譜圖。圖3為式CAU2016-GA-10所示的化合物的高分辨質譜圖。具體實施方式本專利技術提出了赤霉酸衍生物及其制備方法和應用，下面結合實施例對本專利技術作進一步說明。下述實施例中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業途徑獲得。實施例1：化合物CAU2016-GA-10(R＝苯基)的制備及結構鑒定。(1)在100ml的圓底燒瓶中，將特戊酰氯(2.89g，24mmol)溶于30ml無水二氯甲烷，在冰浴和氮氣保護條件下，緩慢滴加溶于少量無水二氯甲烷的三乙胺(3.04g，30mmol)和炔丙胺(1.10g，20mmol)混合物，滴加完畢后撤去冰浴，在氮氣保護條件下繼續反應3h，反應結束后用水猝滅，用二氯甲烷萃取，用30ml的1N稀鹽酸水溶液，30ml飽和食鹽水溶液洗滌有機相3次，無水硫酸鈉干燥后減壓濃縮除去二氯甲烷，石油醚乙酸乙酯中重結晶得到白色固體2.51g，產率90％。(2)在500ml圓底燒瓶中加入赤霉素GA3(17.32g，50mmol)，無水吡啶150ml，乙酸酐100ml，4-二甲氨基吡啶(DMAP)(0.3g，2.5mmol)，常溫下反應過夜，反應結束后用水猝滅，減壓除去吡啶，用2N稀鹽酸洗掉剩余的吡啶與鹽，用150ml二氯甲烷萃取3次，無水硫酸鈉干燥后除去二氯甲烷，乙酸乙酯/石油醚重結晶得到白色固體19.59g，產率91％。(3)取(2)中所得的產物3，13-乙酰基赤霉素(8.61g，20mmol)，EDCI(8.63g，30mmol)，DMAP(0.12g，1mmol)，依次放入300ml的圓底燒瓶中，100ml無水二氯甲烷溶解，氮氣保護，冰浴下攪拌15min，緩慢滴加溶于20ml二氯甲烷的2，4-二甲氧基芐醇(3.36g，20mmol)，滴完之后撤掉冰浴，反應3h。反應完成之后加水猝滅，1N稀鹽酸洗滌，100ml二氯甲烷萃取3次，100ml飽和食鹽水洗滌2次，無水硫酸鈉干燥，減壓除去二氯甲烷，濃縮。甲醇中重結晶得到白色固體9.06g，產率78％。(4)在250ml圓底燒瓶中加入(3)的酯化產物(8.72g，15mmol)，加入甲醇100ml，逐滴加入飽和碳酸鉀水溶液，直到pH在9到10之間。繼續攪拌30min，加入1N的稀鹽酸調pH為7。用60ml二氯甲烷萃取3次，100ml飽和食鹽水洗滌2次，無水硫酸鈉干燥，減壓除去二氯甲烷，柱層析得到白色固體6.47g，產率80％。(5)在200ml的圓底燒瓶中加入(4)的產物(5.39g，10mmol)，加入80ml無水吡啶，氮氣保護，冰浴下滴加用少量二氯甲烷稀釋的甲磺酰氯(1.26g，11mmol)，滴加完畢之后撤去冰浴，反應3h。加水猝滅反應，2N稀鹽酸洗滌反應體系，用80ml二氯甲烷萃取3次，80ml飽和食鹽水洗滌2次，無水硫酸鈉干燥，減壓除去二氯甲烷，柱層析得到白色固體5.24g，產率85％。(6)100ml圓底燒瓶中加入(5)所得的產物(4.93g，8mmol)用50mlDMF溶解，加入NaN3(1.56g，24mmol)，加熱到55℃，反應3h。將反應體系倒入冰水混合物中，用60ml乙酸乙酯萃取3次，無水硫酸鈉干燥，減壓除去乙酸乙酯，柱層析得到白色固體2.93g，產率65％。(7)取(1)中所得產物特戊酰炔丙胺(0.70g，5mmol)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
赤霉酸衍生物，其特征在于，所述赤霉酸衍生物為式I所示化合物或其藥學上可接受的鹽；

【技術特征摘要】
1.赤霉酸衍生物，其特征在于，所述赤霉酸衍生物為式I所示化合物或其藥學上可接受的鹽；其中，R為苯基、苯甲基、對甲基苯甲基、對甲氧基苯甲基、對氯苯基、α-萘甲基、對氯鄰異丙基苯基、丙基、2，2，3，3-四甲基環丙基、叔丁基、甲基、氯甲基、2-氯吡啶基、3，6-二氯吡啶基或吡啶基。2.權利要求1所述的赤霉酸衍生物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：1)將式II所示的化合物與式III所示的取代炔酰胺進行點擊反應，得到式IV所示的三唑類化合物；2)式IV所示的三唑類化合物經路易斯酸脫除2，4-二甲氧基芐基，得到式I所示的化合物；其中式III和式IV中R的定義同式I。3.權利要求1所述的赤霉酸衍生物在植物生長調節劑中的應用。4.根據權利要求3所述的應用，其特征在于，所述植物生長調節劑對植物的調節為延緩植物生長、抑制莖桿伸長、縮短植物節間、促進花莖分化、促進葉片生長、提高植物抗逆性能和提高植物產量的一種及以上；所述植物為擬南芥、水稻、玉米或小麥。5.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：譚偉明，田昊，張建軍，段留生，李婷婷，荀潔，
申請(專利權)人：中國農業大學，
類型：發明
國別省市：北京,11