一种吡唑苯甲酮类化合物及其制备方法和应用

1.本发明属于化学合成及蓝藻生长抑制技术领域，具体涉及一种吡唑苯甲酮类化合物及其制备方法和应用。

背景技术：

2.蓝藻水华是指由于工农业及生活污水的排放，造成水体富营养化和生态失衡，从而导致以蓝藻为代表的浮游植物短时间内快速增殖的现象。蓝藻的快速增殖不仅挤占了其它生物的生长所需，而且还会产生并释放多种藻毒素(藻毒素是一种强烈的促癌剂，能导致肝癌，毒性非常强，威胁极大)，对于饮用水安全带来了严峻挑战，对生态环境和水产业发展带来了较大破坏。
3.因此如何治理蓝藻成为人们亟待解决的问题。而铜绿微囊藻fachb905则是蓝藻中具有代表性的一种。

技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种吡唑苯甲酮类化合物及其制备方法和应用，具体采用以下的技术方案：
5.一种吡唑苯甲酮类化合物，其特征在于，其结构如式i所示：
[0006][0007]
其中，r1选自氢、卤素和c
1-c4烷基中的一种；r2选自氟或溴。
[0008]
优选地，所述吡唑苯甲酮类化合物具体为以下化合物中的一种：
[0009][0010]
本发明还提供了上述吡唑苯甲酮类化合物的制备方法，其合成路线如下：
[0011][0012]
优选地，上述制备方法的具体过程为：将所述式ii所示的化合物与碳酸钾混合于乙腈中，加热回流，tlc监测至反应完成。进一步优选地，在反应完成后，静置10h-14h(优选
为12h或者过夜)，减压旋蒸，加入乙酸乙酯振摇，抽滤，乙酸乙酯洗涤，取滤液减压旋蒸，柱层析(优选采用pe/etoac)分离得到所述吡唑苯甲酮类化合物。
[0013]
本发明还提供了一种蓝藻生长抑制剂，其组分包括上述的吡唑苯甲酮类化合物。
[0014]
本发明的有益效果为：本发明提出的吡唑苯甲酮类化合物是一种新化合物，其针对铜绿微囊藻fachb905在内的蓝藻生长具有良好的抑制作用，ec
50
为0.61μm～2.01μm，能够为蓝藻的治理提供一种新手段。
具体实施方式
[0015]
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。
[0016]
本发明提供了一系列吡唑苯甲酮类化合物，其结构通式如式i所示：
[0017][0018]
其中，r1选自氢、卤素和c
1-c4烷基中的一种；r2选自氟或溴。
[0019]
其可通过以n
’‑
酮腙类化合物为原料，在乙腈为溶剂，碳酸钾催化条件下发生开环反应得到。其合成路线如下所示：
[0020][0021]
一系列吡唑苯甲酮类化合物如表1所示。合成对应表1化合物的n
’‑
酮腙类化合物如表2所示。
[0022]
表1
[0023][0024][0025]
表2
[0026]
no
ⅱ‑1ⅱ‑2ⅱ‑3ⅱ‑4ⅱ‑5ⅱ‑6ⅱ‑
7r1hmeeti-pri-prt-but-bur23-br3-br3-br4-f4-br4-f4-brno
ⅱ‑8ⅱ‑9ⅱ‑
10
ⅱ‑
11
ⅱ‑
12
ⅱ‑
13
ⅱ‑
14r1t-buffclclclbrr23-br4-f4-br4-f4-br3-br4-f
[0027]
实施例1：
[0028]
(1)化合物i-1((1-(3-溴苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基苯基)甲酮)的制备，其结构
如下所示：
[0029][0030]
其制备过程具体如下：
[0031]
取0.1212g(0.35mmol)化合物
ⅱ‑
1和碳酸钾0.0979g(0.7mmol)溶于乙腈中，加热回流10h。tlc监测直至反应完成，静置一夜，减压旋蒸，加etoac振摇，抽滤，乙酸乙酯洗涤滤饼数次。取滤液，减压旋蒸，用pe/etoac柱层析分离得到目标产物。
[0032]
所得纯品为红棕固体，产率54％，熔点为132-137℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,cdcl3)δ11.97(s,1h),8.46(s,1h),8.18(s,1h),7.89(d,j＝8.0hz,1h),7.64(s,4h),7.53(t,j＝7.8hz,1h),7.07(d,j＝8.4hz,1h),6.98(t,j＝7.6hz,1h)。ms(ei)m/z：343.00(m+h)
+
.anal.calcd for c
16h11
brn2o2:c,56.00；h,3.23；n,8.16.found c,56.05；h,3.17；n,8.11。
[0033]
化合物i-2至i-14均按照化合物i-1类似的方法进行制备，其具体表征数据和结构如下：
[0034]
(2)化合物i-2((1-(3-溴苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-甲基苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0035][0036]
所得纯品为棕固体，产率20％，熔点为128-133℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,dmso)δ11.76(s,1h),8.46(s,1h),8.17(s,1h),7.98(s,1h),7.72-7.64(m,2h),7.53(d,j＝8.1hz,1h),7.38(dd,j＝18.2,8.9hz,2h),6.98(d,j＝8.5hz,1h),2.35(s,3h)。ms(ei)m/z：357.02(m+h)
+
.anal.calcd for c
17h13
brn2o2:c,57.16；h,3.67；n,7.84.found c,57.09；h,3.61；n,7.90。
[0037]
(3)化合物i-3((1-(3-溴苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-乙基苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0038][0039]
所得纯品为黄粉末，产率20％，熔点为127-132℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,cdcl3)δ11.76(s,1h),8.47(s,1h),8.17(s,1h),7.98(s,1h),7.68(s,2h),7.53(d,j＝7.0hz,1h),7.39(s,2h),7.01(d,j＝8.3hz,1h),2.65(d,j＝7.2hz,2h),1.67(s,3h)。ms(ei)m/z：371.03(m+h)
+
.anal.calcd for c
18h15
brn2o2:c,58.24；h,4.07；n,7.55.found c,58.29；h,4.16；n,7.50。
[0040]
(4)化合物i-4((1-(4-氟苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-异丙基苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0041][0042]
所得纯品为黄棕粉末，产率45％，熔点为124-129℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,dmso)δ8.52(s,1h),8.16(s,1h),7.77(dd,j＝8.1,4.1hz,2h),7.60(d,j＝8.7hz,1h),7.47(d,j＝8.6hz,1h),7.23(t,j＝8.4hz,3h),3.12-2.99(m,1h),1.32(d,j＝6.8hz,6h)。ms(ei)m/z：325.13(m+h)
+
.anal.calcd for c
19h17
fn2o2:c,70.36；h,5.28；n,8.64.found c,70.40；h,5.31；n,8.67。
[0043]
(5)化合物i-5((1-(4-溴苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-异丙基苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0044][0045]
所得纯品为黄粉末，产率19％，熔点为122-132℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,cdcl3)δ11.76(s,1h),8.47(s,1h),8.15(s,1h),7.72(d,j＝1.9hz,1h),7.65(s,4h),7.42(dd,j＝8.5,2.0hz,1h),7.01(d,j＝8.6hz,1h),2.91(dt,j＝14.0,7.1hz,1h),1.26(d,j＝6.9hz,6h)。ms(ei)m/z：385.05(m+h)
+
.anal.calcd for c
19h17
brn2o2:c,59.23；h,4.45；n,7.27.found c,59.21；h,4.49；n,7.30。
[0046]
(6)化合物i-6((1-(4-氟苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-叔丁基苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0047][0048]
所得纯品为黄固体，产率43％，熔点为126-130℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,cdcl3)δ11.79(s,1h),8.45(s,1h),8.15(s,1h),7.90(d,j＝2.4hz,1h),7.73(dd,j＝9.0,4.6hz,2h),7.60(dd,j＝8.7,2.4hz,1h),7.22(t,j＝8.5hz,2h),7.02(d,j＝8.8hz,1h),1.34(s,9h)。ms(ei)m/z：339.14(m+h)
+
.anal.calcd for c
20h19
fn2o2:c,70.99；h,5.66；n,8.28.found c,70.91；h,5.60；n,8.36。
[0049]
(7)化合物i-7((1-(4-溴苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-叔丁基苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0050][0051]
所得纯品为黄棕固体，产率34％，熔点为124-127℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,cdcl3)δ11.75(s,1h),8.49(s,1h),8.16(s,1h),7.99(t,j＝1.9hz,1h),7.88(d,j＝2.4hz,1h),7.70-7.66(m,1h),7.60(dd,j＝8.8,2.4hz,1h),7.53(d,j＝8.0hz,1h),7.39(t,j＝8.1hz,1h),7.02(d,j＝8.8hz,1h),1.35(s,9h)。ms(ei)m/z：399.06(m+h)
+
.anal.calcd for c
20h19
brn2o2:c,60.16；h,4.80；n,7.02.found c,60.14；h,4.71；n,7.09。
[0052]
(8)化合物i-8((1-(3-溴苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-叔丁基苯基)甲酮)的结
构如下所示：
[0053][0054]
所得纯品为红棕固体，产率38％，熔点为128-133℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,dmso)δ10.60(s,1h),9.17(s,1h),8.22(s,1h),8.17(s,1h),8.00(d,j＝8.3hz,1h),7.59(d,j＝8.0hz,1h),7.52(dd,j＝13.5,7.6hz,3h),6.96(d,j＝9.3hz,1h),1.28(s,9h)。ms(ei)m/z：399.06(m+h)
+
.anal.calcd for c
20h19
brn2o2:c,60.16；h,4.80；n,7.02.found c,60.11；h,4.89；n,7.00。
[0055]
(9)化合物i-9((1-(4-氟苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-氟苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0056][0057]
所得纯品为红棕固体，产率22％，熔点为123-130℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,cdcl3)δ11.70(s,1h),8.44(s,1h),8.18(s,1h),7.74(dd,j＝9.0,4.5hz,2h),7.58(dd,j＝8.8,3.0hz,1h),7.29(dd,j＝8.7,2.5hz,1h),7.22(t,j＝8.5hz,2h),7.05(dd,j＝9.2,4.5hz,1h)。ms(ei)m/z：301.07(m+h)
+
.anal.calcd for c
16h10
f2n2o2:c,64.00；h,3.36；n,3.36.found c,64.15；h,3.31；n,3.30。
[0058]
(10)化合物i-10((1-(4-溴苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-氟苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0059][0060]
所得纯品为黄粉末，产率37％，熔点为141-144℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,cdcl3)δ11.69(s,1h),8.47(s,1h),8.18(s,1h),7.65(s,4h),7.57(dd,j＝8.8,3.0hz,1h),7.34-7.26(m,1h),7.04(dd,j＝9.1,4.6hz,1h)。ms(ei)m/z：360.99(m+h)
+
.anal.calcd for c
16h10
brfn2o2:c,53.21；h,2.79；n,7.76.found c,53.30；h,2.84；n,7.73。
[0061]
(11)化合物i-11((1-(4-氟苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-氯苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0062][0063]
所得纯品为黄粉末，产率25％，熔点为136-139℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,cdcl3)δ11.93(s,1h),8.08(s,1h),7.86(s,1h),7.80-7.74(m,2h),7.60(s,1h),7.23(d,j＝8.8hz,1h),7.18(dd,j＝8.7,2.6hz,1h),6.99(d,j＝3.0hz,2h).ms(ei)m/z：317.04(m+h)
+
.anal.calcd for c
16h10
clfn2o2:c,60.68；h,3.18；n,8.85.found c,60.71；h,3.14；n,8.80。
[0064]
(12)化合物i-12((1-(4-溴苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-氯苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0065][0066]
所得纯品为黄棕固体，产率35％，熔点为137-140℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,cdcl3)δ11.85(s,1h),8.47(s,1h),8.18(s,1h),7.85(d,j＝2.6hz,1h),7.66(s,4h),7.48(dd,j＝8.9,2.5hz,1h),7.04(d,j＝8.9hz,1h)。ms(ei)m/z：378.96(m+h)
+
.anal.calcd for c
16h10
brcln2o2:c,50.89；h,2.67；n,9.39.found c,50.93；h,2.61；n,9.47。
[0067]
(13)化合物i-13((1-(3-溴苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-氯苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0068][0069]
所得纯品为黄棕粉末，产率25％，熔点为139-142℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,cdcl3)δ11.85(s,1h),8.47(s,1h),8.19(s,1h),7.98(t,j＝1.9hz,1h),7.85(d,j＝2.5hz,1h),7.70(d,j＝7.3hz,1h),7.54(d,j＝7.9hz,1h),7.48(dd,j＝8.9,2.5hz,1h),7.40(t,j＝8.1hz,1h),7.04(d,j＝8.9hz,1h)。ms(ei)m/z：378.96(m+h)
+
.anal.calcd for c
16h10
brcln2o2:c,50.89；h,2.67；n,7.42.found c,50.92；h,2.79；n,7.44。
[0070]
(14)化合物i-14((1-(4-氟苯基)-1h-吡唑-4-)(2-羟基-5-溴苯基)甲酮)的结构如下所示：
[0071][0072]
所得纯品为黄粉末，产率27％，熔点为156-159℃，对其进行检测，其检测结果为：1h nmr(400mhz,cdcl3)δ11.89(s,1h),8.43(s,1h),8.17(s,1h),8.00(d,j＝2.4hz,1h),7.79-7.70(m,2h),7.60(dd,j＝8.9,2.4hz,1h),7.26-7.17(m,2h),6.98(d,j＝8.9hz,1h)。ms(ei)m/z：360.99(m+h)
+
.anal.calcd for c
16h10
brfn2o2:c,53.21；h,2.79；n,7.76.found c,53.18；h,2.72；n,7.75。
[0073]
实施例2：
[0074]
对实施例1制得的i-1至i-14的14种化合物进行铜绿微囊藻fachb 905藻体水平生长抑制试验。铜绿微囊藻fachb 905培养于含不同浓度化合物的bg-11(+n)液体培养基中，在人工气候培养箱中培养。控制培养箱温度为28℃
±
1℃，湿度60％，光强为6000lx，12h(光照):12h(黑暗)，振动模式，另每日人工摇3次。
[0075]
具体操作如下：
[0076]
1、预培养一批蓝藻，待生长4-7天到对数期后，测od
680
，接种待用；
[0077]
2、用新鲜的bg-11(+n)培养基稀释上述对数期藻液，获得接种藻液，并控制藻细胞
浓度约1
×
106个/ml；
[0078]
3、预先称量化合物，用dmso溶解，配制不同浓度的化合物；向96孔板中的每个孔中加入200μl稀释好的接种藻液，然后再加入1μl一定浓度的化合物；每个浓度的化合物平行做5组，同时设置不含化合物的空白对照和化合物背景对照；
[0079]
4、在人工气候培养箱中培养7天后用酶标仪测od
680
，计算不同浓度化合物的抑制率；
[0080]
抑制率计算公式：
[0081]
生长抑制率＝[空白对照组od
680-(实验组od
680-化合物背景对照组od
680
)]
×
100/空白对照组od
680
；
[0082]
5、以化合物的浓度为横坐标，生长抑制率为纵坐标作图，在origin里用公式logistic拟合，求得5个活性较好的化合物的ec
50
值，结果列于表3。
[0083]
表3化合物对铜绿微囊藻fachb 905抑制的ec
50
值
[0084][0085]
表中省略符号的含义：me甲基，et乙基，i-pr异丙基。
[0086]
从上表的ec
50
值可以看出，以i式为通式的化合物选取了14种化合物对铜绿微囊藻fachb 905进行活性测试，有5个化合物ec
50
值在0.61～2.01μm之间，表现出较强的抑制活性，可作为潜在的抑藻剂。
[0087]
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

技术特征：

1.一种吡唑苯甲酮类化合物，其特征在于，其结构如式i所示：其中，r1选自氢、卤素和c
1-c4烷基中的一种；r2选自氟或溴。2.根据权利要求1所述的吡唑苯甲酮类化合物，其特征在于，为以下化合物中的一种：3.一种权利要求1或2所述的吡唑苯甲酮类化合物的制备方法，其特征在于，其合成路线如下：4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，具体过程为：将所述式ii所示的化合物与碳酸钾混合于乙腈中，加热回流，tlc监测至反应完成。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，反应完成后，静置10h-14h，减压旋蒸，加入乙酸乙酯振摇，抽滤，乙酸乙酯洗涤，取滤液减压旋蒸，柱层析分离得到所述吡唑苯甲酮类化合物。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，采用pe/etoac进行柱层析分离。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，静置12h。8.权利要求1或2所述的吡唑苯甲酮类化合物在抑制蓝藻生长中的应用。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述蓝藻为铜绿微囊藻fachb905。10.一种蓝藻生长抑制剂，其特征在于，包括权利要求1或2所述的吡唑苯甲酮类化合物。

技术总结

本发明属于化学合成及蓝藻生长抑制技术领域，具体涉及一种吡唑苯甲酮类化合物及其制备方法和应用。该吡唑苯甲酮类化合物的结构如式I所示；其中，R1选自氢、卤素和C

技术研发人员：

涂其冬 贺露静 张海雯 熊学敏 冯江涛 宋伏冰 何婷 李龙辉 缪祖君 蒋荣翠

受保护的技术使用者：

江西科技师范大学

技术研发日：

2022.11.14

技术公布日：

2023/2/23