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Tetronic acid类化合物广泛存在于海绵、真菌和链霉菌属中,常具有烯醇式和二酮式两种异构体结构,其核心杂环为4-羟基-2(5H)-呋喃酮和呋喃-2,4(3H,5H)-二酮。Tetronic acid类化合物具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化、抗HIV-1、杀虫杀螨等生物活性。研究人员以tetronic acid类天然化合物为先导,通过结构优化,合成了大量的tetronic acid衍生物,从中获得了许多具有优良生物活性的新型化合物。本文在呋喃-2,4(3H,5H)-二酮的3位引入取代苯肼基团,设计并合成了一系列新型tetronic acid衍生物,并对它们的杀菌活性进行了初步测试。以乳酸乙酯为原料,经O-乙酰乙酰化、环合两步反应制得5-甲基-3-(1-羟基亚乙基)呋喃-2,4(3H,5H)-二酮。另以4-氯乙酰乙酸乙酯为原料,经4-烷氧化、环合和酰化三步反应合成3种3-(1-羟基亚烷基)呋喃-2,4(3H,5H)-二酮和1种3-(二甲氨基亚甲基)呋喃-2,4(3H,5H)-二酮。将上述5种呋喃-2,4(3H,5H)-二酮与取代苯肼反应,合成了 55个3位含取代苯肼基的tetronic acid衍生物。目标化合物的结构得到FT-IR、1H NMR、13CNMR、EI-MS、元素分析和单晶X-ray衍射的确证。采用菌丝生长抑制法测定了各目标化合物对4种供试植物病原菌小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、蔬菜灰霉病菌(Botrytis cinerea)、小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)和辣椒炭疽病菌(Colletotrichumcapsici)的抑菌活性。在10μg/mL浓度下,多数目标化合物表现出显著的杀菌活性。对活性较高的化合物进行了 EC50测定。化合物A6对小麦赤霉病菌的EC50值最小,为0.1957μg/mL,低于对照药剂多菌灵的0.3849μg/mL。化合物A8对蔬菜灰霉病菌的EC50值为0.1672 μg/mL,低于对照药剂速克灵的0.2398 μg/mL。化合物B8对小麦纹枯病菌的EC50值为0.0585 μg/mL,略高于对照药剂多菌灵的EC50值0.0270 μg/mL。化合物A8对辣椒炭疽病菌的EC50值达到0.1189μg/mL,低于对照药剂嘧菌酯的0.2875 μg/mL。分析目标化合物结构与杀菌活性之间的关系可以发现,3位亚烷基与杀菌活性之间具有一定相关性,活性顺序大致为亚乙基>亚甲基>亚丙基>亚丁基。当苯环上的取代基为卤素时,化合物杀菌活性明显提高。且卤素在对位时,化合物对小麦赤霉病菌和蔬菜灰霉病菌有较好的杀菌活性。卤素在邻位时,化合物对小麦纹枯病菌和辣椒炭疽病菌有较好的杀菌活性。研究了目标化合物的结构与抑制蔬菜灰霉病菌活性之间的3D-QSAR,建立了 CoMFA和CoMSIA模型,发现在苯环的4位引入大体积且电负性强的疏水性基团可以显著提高化合物对蔬菜灰霉病菌的生物活性。