新型桃金娘烯醛基生物活性化合物的合成及构效关系研究

Myrtenic acid was prepared by oxidation of myrtenal which was produced via oxidation of allyl methyl in α-pinene. Then, five types of novel myrtenal-based bioactive compounds, i.e. myrtenal-based thiadiazole-amides, myrtenal-based thiadiazole-thioureas, myrtenal-based bis 1,3,4-oxadiazoles, myrtenal-based amide-sulfamides, and myrtenal-based acylhydrazones, will be designed and synthesized by using the substructure connection method and chemical modification reactions of the carboxy group in myrtenic acid, for realizing optimization and superposition of the active constituents. The synthetic conditions will be investigated, the structures of the products will be characterized, the bioactive activities including antimicrobial, herbicidal, plant growth regulating, insecticidal, antiviral, and interaction with DNA activities will be tested, and the substituent group-bioactivity relationship will be studied. This research project aims at finding novel leading compounds with bioative activities, providing fundamental data for the preparation of new medicine or pesticide, and openning a new pathway for the modification and high-value utilization of turpentine which is a natural and preponderant resource of China.

以α-蒎烯烯丙位甲基氧化得到的桃金娘烯醛为原料，将其进一步氧化为桃金娘烯酸，然后采用亚结构连接法，通过桃金娘烯酸羧基的改性反应，设计和合成桃金娘烯醛基噻二唑-酰胺化合物、桃金娘烯醛基噻二唑-硫脲化合物、桃金娘烯醛基双1,3,4-噁二唑化合物、桃金娘烯醛基酰胺-磺酰胺化合物和桃金娘烯醛基酰腙化合物等五类未见文献报道的桃金娘烯醛基生物活性化合物，实现活性成分的优化叠加。探索合成条件，表征产物结构，测试生物活性(如抗菌、除草、植物生长调节、杀虫、抗病毒、与DNA相互作用等)，研究取代基结构与生物活性的关系，以期寻求具有生物活性的新的先导物质，为创制新的医药或农药打下基础，为我国天然优势资源松节油的改性和高值化利用提供新的途径。

松节油是我国来自松树的天然优势生物质资源。松节油的高值化利用是值得深入研究的课题。作为松节油主要成分的α-蒎烯本身具有一定的生物活性，通过α-蒎烯分子的结构改造可以合成多种生物活性物质。本项目先将松节油主成分α-蒎烯的烯丙位甲基进行选择性氧化制备桃金娘烯醛，再对其进行化学改性，开展桃金娘烯醛基新型生物活性化合物的合成及构效关系研究。设计并合成得到桃金娘烯醛基4-甲基-1,2,4-三唑-硫醚化合物、桃金娘烯醛基2-酰基-1,2,4-三唑-3-硫酮化合物、桃金娘烯醛基酰胺-磺酰胺化合物、桃金娘烯醛基噻二唑-酰胺化合物、桃金娘烯醛基噻唑-腙化合物、紫苏醛基肟酯化合物、紫苏醛基席夫碱-（硫）脲化合物、桃金娘烯醛基双酰胺-噻二唑化合物、桃金娘烯醛基咪唑并[2,1-b][1,3,4]噻二唑化合物等9类共117个桃金娘烯醛基新型生物活性化合物。探讨了合成条件，用FT-IR、1H NMR、13C NMR、ESI-MS、UV-vis和元素分析等多种分析测试手段表征了化合物的结构。生物活性测试结果表明，部分化合物具有优良的抑菌和除草活性，并显示一定的构效关系。项目的研究结果为天然产物基农药的合成和筛选提供了实验依据，为我国天然优势生物质资源松节油的深度开发利用提供了新的途经。