[發明專利]2(5H)-呋喃-2-酮衍生物及其制備方法以及在抑制水稻分蘗的應用

有效

• 申請號: 202010322187.2
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111533715B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 吳磊;吳金金;劉月欣;羅凱;丁承強;丁艷鋒
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C07D307/60
• 分類號: C07D307/60;C07D417/12;C07D405/12;C07F7/08;A01N43/08;A01N43/78;A01N43/36;A01N55/10;A01P21/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 邢賢冬;徐冬濤

本發明公開了如式Ⅰ所示的2(5H)?呋喃?2?酮衍生物，R為如式所示的取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、本發明還公開了2(5H)?呋喃?2?酮衍生物的制備方法：以ROH和5?溴?呋喃?2(5H)?酮為原料，以水和有機溶劑為反應溶劑，在無機堿和相轉移催化劑存在的條件下反應得到目標化合物。本發明2(5H)?呋喃?2?酮衍生物具有抑制水稻分蘗的效果，相較于獨腳金內酯GR24，2(5H)?呋喃?2?酮衍生物結構簡單、制備價格低廉，成本不到GR24商品化價格的萬分之一，對于水稻分蘗的應用具有潛在的商業化前景。

技術領域

本發明涉及一類2(5H)-呋喃-2-酮衍生物及其制備方法以及在抑制水稻分蘗的應用。

背景技術

獨腳金內酯(strigolactone,SL)是一類植物激素化合物，具有誘導獨腳金屬和列當屬植物種子萌發、促進叢枝菌根真菌的菌絲分枝、抑制植物分枝的形成和介導植物逆境脅迫的抗性反應等生物學功能而備受關注，特別是能夠抑制水稻產生過多的分蘗，有利于培育優質理想植株，因此有望通過控制無效分蘗從而提升水稻產量。

由于植物中SL含量極低(在水稻根中獨腳金內酯的檢出限是20ng/kg)，難以通過分離提取的方式得到，另外其全合成的難度大、總產率低，因此科學家通過人工合成GR系列衍生物等類似物實現替代，當中又以GR24的生物活性最高，應用范圍最為廣泛。盡管GR24的全合成報道可追溯到上世紀九十年代(J.Agric.Food Chem.1992,40,1230)，然而其合成路線冗長難以實現工業化生產。目前商品化的GR24價格非常昂貴，每100毫克高達數萬元人民幣(荷蘭Chiralix公司報價)。如此昂貴的價格使得獨腳金內酯在農業生產中的應用變得遙不可及，因此發展易生產、價格低廉的新型控蘗化合物成為生產上的迫切要求。目前尚未有廉價且易合成的獨腳金內酯類似物的報道或專利。

發明內容

發明人通過研究表明2(5H)-呋喃-2-酮結構(又稱為γ-丁烯內酯)是獨腳金內酯系列化合物的核心單元，發明人通過兩步反應獲得2(5H)-呋喃-2-酮衍生物，該類化合物在保持抑制水稻分蘗生物活性的同時，其化學結構被大大簡化，制備成本低廉，成本不到GR24商品化價格的萬分之一，一定程度上有利于加速其商業化的進程。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種如式Ⅰ所示的2(5H)-呋喃-2-酮衍生物：

其中，R為如式所示的取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、

n＝0～5的整數，R₁選自鹵素、C₁-C₄烷基、鹵素取代的C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、鹵素取代的C₁-C₄烷氧基、-SiR₄R₅R₆(硅烷基)、-N⁺R₇R₈R₉X^-；R₄、R₅、R₆分別獨立的選自C₁-C₃烷基，R₇、R₈、R₉分別獨立的選自C₁-C₃烷基，X^-選自鹵素陰離子；

萘基的取代基為鹵素、C₁-C₄烷基、鹵素取代的C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、鹵素取代的C₁-C₄烷氧基；