[发明专利]一种防治植物真菌病害的光控杀菌剂及应用

说明书

本发明属于光控农药杀菌剂领域，公开了一种防治植物真菌病害的光控杀菌剂及应用，该杀菌剂具有如化学结构式Ⅰ所示结构，其制备方法依次经氧化环合、还原、重氮化偶合、甲基化反应。该结构受到紫外光照后能发生光致异构化，由低活性的反式构型转化为高活性的顺式构型，可实现药物活性的按需调控。停止光刺激后，高活性的顺式结构随着时间的延长能自发减弱活性，可减少活性药物在环境中的积累。本发明可克服传统高残留、易产生抗药性的化学农药杀菌剂缺陷。

技术领域

本发明公开了一种防治植物真菌病害的光控杀菌剂的制备方法以及在光控抗植物病原真菌方面的应用，属于光控农药杀菌剂领域。

背景技术

真菌病害一直是制约农业生产的最重要因素之一，每年由植物病原真菌造成的农作物产量损失高达20％，且采后将进一步损失10％(Science,2018,360(6390):739-742)。使用化学药物是目前防控农作物真菌病害的最主要手段。通常，化学农药一旦施用，其活性就无法有意识地得到控制，使得其在发挥了杀菌效果后依然以高剂量的活性成分在环境中积累。然而，活性药物在环境中的不断积累导致了许多不利的毒副作用，如抗性的产生，对有益生物的毒性，食物安全及环境污染等。因此，如何巧妙地设计活性可控的农药杀菌剂分子以及精确地控制农药杀菌剂分子的活性，使得其在发挥药效后不对其它环境产生影响，这对于农药分子安全应用以及减缓抗性的产生具有重大意义。

在医药领域中使用“光开关”来控制药物分子的生物活性，可以减少药物环境毒性以及病原细菌的耐药性，实现药物活性的精准可控(Nature Chemistry,2013,5(11):924-928)。运用该思路在医药领域已取得了突出的进展，例如光控抗生素、光控抗肿瘤药物、光控酶抑制剂等。为此，将光开关引入农药杀菌剂活性基团中，设计光可控农药分子势必能够促使环境友好型农药的发展，有效地解决现有农药高残留以及易产生抗性等缺陷。

1,3,4-噁二唑是一类具有多种生物活性的含氮、氧杂环基团，是许多药物活性分子结构中的重要组成部分，也被广泛地应用于农药杀菌剂分子的结构设计中。偶氮苯及其衍生物作为一种光控开关一直以来备受关注。由于其易于合成，光异构化效率高以及异构体之间的快速可逆转化等优点，将偶氮苯或其衍生物作为光开关在活性分子的生物功能调控方面得到了广泛的应用。然而，目前还没有关于含偶氮苯类衍生物在调控抗植物病原真菌活性方面的报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，将光控思路引入到农用抗菌分子设计中。将抗菌活性药效片段1,3,4-噁二唑基团与光开关偶氮苯基团结合，合成结构可光控的含1,3,4-噁二唑偶氮苯衍生物。利用自然因子——光来控制化合物活性的开闭，实现农药抗菌分子活性的精准可控。

为了实现上述目的，本发明提供了一种防治植物真菌病害的光控杀菌剂，即(3,4-二甲氧基-苯基)-{4-[5-(3,4,5-三甲氧基-苯基)-[1,3,4]噁二唑-2-基]-苯基}-二氮烯，该化合物具有如下所示的化学结构式：

本发明还提供一种防治植物真菌病害的光控杀菌剂的制备方法，以N-(3,4,5-三甲氧基苯甲基)-4-硝基苯甲酰腙为原料，经氧化环合反应、还原反应、重氮化偶合反应、甲基化反应制得防治植物真菌病害的光控杀菌剂。该方法具体包括以下步骤：

本发明所述的防治植物真菌病害的光控杀菌剂用于植物病原真菌病害光控防治，包括灰霉菌、禾谷镰刀菌和菜心炭疽菌。

本发明使用的光控光源波长为365～380nm；光照时间为每4～6h光照一次，每次照射2～5min。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明杀菌剂制备简单，原料易得、反应条件温和，适于推广应用。