[发明专利](N-烃基吲哚)-二酮哌嗪类化合物的合成及作为植物生长调节剂的用途

说明书

本发明涉及(N‑烃基吲哚)‑二酮哌嗪类化合物的合成及作为植物生长调节剂的用途，该类化合物的化学结构式如通式(I)或(II)所示：通式(I)和(II)中“*”表示手性中心，立体构型为R或者S；R₁，R₂表示取代基，详见说明书部分。

技术领域

本发明涉及一类(N-烃基吲哚)-二酮哌嗪类化合物的合成及作为植物生长调节剂的用途，属于农药或者应用有机化学领域。

背景技术

植物生长调节剂在农药行业中的比重逐渐增大，已被广泛应用于现代农业生产中：用于调控植物体内的核酸、蛋白质和酶的合成；对植物生长发育过程中的生根、发芽、细胞伸长、器官分化、开花、结果、落叶、休眠等起到调节作用。目前使用植物生长调节剂已成为提高农作物产量和改善农产品品质的一项重要手段。目前常见的植物调节剂有吲哚乙酸、吲哚丁酸、赤霉素、乙烯、激动素、玉米素、萘乙酸、脱落酸、苯氧乙酸类化合物和苄基氨基嘌呤类化合物等。虽然这些植物生长调节剂类化合物在农业生产中发挥了巨大的作用，但面临着多年来未有新结构有效成分推出的挑战。

天然产物模型不仅为新农药的开发提供多种多样的先导结构，还可以作为探针进行农药新靶标的发掘、进而促进新农药的开发(Pest Manag.Sci.2017，73，700-715；Science 2013，341，742-746)。基于天然产物开发了多种重磅炸弹级农药，以除草剂为例，如直接使用的天然产物草铵膦，基于纤精酮开发的磺草酮、基于1，4-桉树脑开发的环庚草醚、基于斑蟊素开发的草藻灭等。如何有效的利用氨基酸以及衍生的肽类或者环肽类化合物进行新农药开发已经成为重要的方向(Tetrahedron 2010，66，7239-7256.)，其中二酮哌嗪类化合物(Chem.Rev.2012，112，3641-3716.)因为具有广泛的生物活性以及化学催化潜力引起了我们的关注。除了抗癌、抗病毒、抗氧化等生物活性外，二酮哌嗪类化合物还表现出农用抗菌、杀虫和除草活性(J.Agric.Food Chem.2016，64，6659-6671)，具有进行新农药开发的潜力，如Thaxtomin类天然产物表现出较好的除草活性，被美国Marrone BioInnovations，INC公司申请作为有机水稻种植体系中使用的天然除草剂的专利公开(US2010/0267560)。

来源于色氨酸的吲哚二酮哌嗪类天然产物表现出了广泛结构多样性(J.Agric.Food Chem.2016，64，6659-6671)，结构分析可知，此类天然产物中的异戊烯基及类似的基团很少连接在吲哚环的NH上。N-烃基吲哚-二酮哌嗪是此类化合物中结构新颖的一类，日本科学家曾从来源于海洋的菌株M-3中分离得到了具有显著抗稻瘟病菌的新型二酮哌嗪类化合物：吲哚-N-异戊烯基-色氨酸-缬氨酸二酮哌嗪(JP2001247566A，J.Antibiot.2003，56，102-106.)。目前尚未有此类天然产物及立体异构体合成的报道，鉴于其与Thaxtomin类天然产物的结构类似性，其植物生长调节活性有待探索。本专利涉及此类天然产物的立体选择性合成，结构优化，并发现其具有作为植物生长调节剂的潜力，尤其是促进植物生根发芽的作用。相比于专利保护的具有除草作用的Thaxtomin类化合物，本专利涉及的化合物易于合成，这对新农药的创制有积极意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供(N-烃基吲哚)-二酮哌嗪类化合物的制备方法及其作为植物生长调节剂的应用。

本发明提供的(N-烃基吲哚)-二酮哌嗪类化合物具有如下通式(I)或(II)所示结构，

通式(I)和(II)中“*”表示手性中心，立体构型为R或者S；

R₁，R₂表示取代基：

R₁表示氢、含1-12个碳的烃基、苯基、苯磺酰基、卤素取代的苯基、含1-6个碳烃基取代的苯基、吡啶、嘧啶；