唑并嘧啶衍生物的合成及其生物活性
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2005年第25卷有机化学
、,b1.25.舢
第11期,1477~1481
Chine∞Jo啪alof
0IganicChemis仃y
No.11.1477~1481
研究简报
含嗯二唑杂环取代的新型三唑并嘧啶衍生物的合成及其生物活性
陈
悟口
陈琼6
吴琼友6
杨光富籼
(4华中科技大学生命科学与技术学院武汉430074)
(6华中师范大学化学学院农药与化学生物学教育部重点实验室武汉430079)
摘要2.肼羰基亚甲硫基.5,7.二甲基一1,2,4.三唑并[1,5一日】嘧啶与二硫化碳在乙醇溶液中回流制得化合物2.(5.巯基.1,3。4.
嗯二唑.2一亚甲硫基).5,7一二甲基.1,2,4.三唑并【1,5.a】嘧啶,后者在碱性环境中与卤化苄反应得到17种新型双杂环化合物.对所得化合物结构均经元素分析,1HNMR和MS确认.初步生物活性测试表明这些化合物具有一定的杀菌活性.
关键词三唑并嘧啶;1,3,4一嗯二唑;生物活性
SynthesisandFungicidaIEVaIuationofNoVeI1,2,4-TriazoIo【1,5一a】一
pyrImidineCOntainingOxadiazOIyIDeriVatiVeS
cm狲,wu4cHEN,Qion矿wU,Qiong—You6YANG,Guang.Fu木'6
rCD蚴PD,L谚&抬,lcP口以死c^,lDfDgy,胁‘nz_}lD增踟如P瑙渺D,&^mcP册d死如,lD细;),,胁施玎钌0D殉
(6玉甸,上4易Dm幻秽o,P邸如豇抬&C仡Pmfc谢BfDZp秽,M,l妇打),D,尉“∞砌,l,cD№舻万劬Pm括幻’,&wf,谢劬加口Ⅳb"撇j
踟妇船f砂,胁砌l私oD79)
Abstmct
Reactionof
2一hydr£忆inocarbonylnletllenetllio一5,7一dimetllyl一1,2,4一triazolo[1,5一n】py血lidi∞wim
carbon
disulfide
iIl
refluxiIlg
eth锄ol
af!陆.ded2一(5-merc印to—l,3,4一oxadiazol一2一ylmemynmo)一5,7一di—
memyl-1,2,4一triazolo【1,5一口】py曲Iidine,wllichwasmen他atedwimVaIiousbeIlzylMideinb嬲icco枷廿0n
to
yield17noVelbiheterocyclic
deriV撕Ves.nestnlctl玳sofa11coml)ollIldsobtainedwere
con缅ned
by
elementalaIlalyses,1HNMR锄dMS.PreliIIlinarybioassayindicatesⅡlatsomecoInpolllldsdisplay如ti—
bactedalactiVit)rtocertain
extent.
Key啪rds
1,2,4一triazolo[1,5-口】pyriIIlid硫;l,3,4-oxadiazole;bioactiV埘
高效、低毒、环境相容性好是当代农药发展的方向.类衍生物还具有很好的杀菌活性嘲.为继续这方面的研杂环化合物,尤其是稠杂环化合物在农药的发展中显示究,我们利用活性亚结构拼接的方法,将具有广泛生物了十分重要的作用.近年来发现一些稠杂环化合物具有活性的1,3,4一嗯二唑与三唑并嘧啶通过硫醚键桥连,设极高的生物活性,其中三唑并嘧啶类化合物具有超高效计合成了一类结构新颖的双杂环化合物,并对其杀菌活的除草活性【l一,且选择性强,对作物安全,受到广泛关性进行了研究.合成路线见图1.
注.而嗯二唑类化合物亦被发现具有广泛的生物活性,如杀菌【3】、除草吲、杀虫【5】、消炎同等活性,并且具有用1
试验部分
量低和环境安全性好的特点,近年来该类化合物的研究也比较活跃.我们曾报道了不同类型的具有相似作用机1.1仪器与试剂
理的稠杂三唑并嘧啶类除草剂的分子力学、量子化学及构效关系研究【7'8】,同时我们发现一些稠杂三唑并嘧啶
1H-Vari锄懒Ⅱy.300型核磁共振仪或BRI,Ⅺ璁AC.200
Elec仃Dme珊al数字熔点测定仪(温度计未经校正);
+E-mail:gfy粕g@mail.ccnu.酣u.cn
RecciVedN0veInber4,2004;revised
Apm5,2005;acceptedM”28,2005
有关有机合成的文献
1478
有机化学
、,01.25.2005
》sH器邺最海嘞日
掣№最}s毗洲洲:里唑
邺最h飞三rsH
RX,NaOH,H20
邺奄沁飞三rsR
型核磁共振仪,以氘代氯仿或氘代DMSO为溶剂,TMS为内标;MS用HP一5988A型质谱仪或Finlligan
TraceMS
质谱仪测定;薄层层析硅胶GF25460型(青岛海洋化工厂).所有试剂均为AR进口或国产试剂,使用前经常规处理.中间体2.巯基一5,7.二甲基.1,2,4一三唑并【1,5.口】嘧啶(1),2.乙氧羰基亚甲硫基.5,7一二甲基.I,2,4.三唑并【1,5一口】嘧啶(2)以及2.肼羰基亚甲硫基一5,7.二甲基.1,2,4一三唑并【1,5一a】嘧啶(3)均参照文献【10】合成.1.2生物活性测试
抑菌活性采用平皿抑菌圈法测定.样品浓度为50×
10_6
g/L,培养菌在25℃下,培养48h.调查相应菌种
的扩散情况,测出相应直径,与空白对照直径相比较,计算抑制率,进行药效评价.活性分级指标为A级≥90%;1.3
5-(5,6-二甲基-1,2,4-三唑并【1,5-a】嘧啶-2-硫亚甲
向100mL的三角烧瓶中加入0.7g(12.5Inm01)氢氧mL无水乙醇,搅拌使其充分溶解,然后,向g(10lIlIn01)硫代乙酰肼3,室温下搅拌反h后缓慢滴加lg(13.2mm01)CS2的无水乙醇溶液
IIlL).滴加完毕,加热回流6h后除去溶剂,残留物加
1.4
5-(5,6-二甲基-1,2,4-三唑并【1,5-a】嘧啶-2-硫亚甲
基)-1,3,4-嗯二唑-2 硫醚(I)的合成
向100mL的三角烧瓶中加入0。289(5mm01)氢氧化钠、5mL水和5mm01化合物4,搅拌使其充分溶解得澄清液,然后,向其中滴加入6mmol卤代烷的甲醇或DMF液(3mL).室温下搅拌反应15h,经二氯甲烷,乙醚重结晶得相应目标化合物11~117t化合物的有关数据见表1.
2结果与讨论
2.1
嗯二唑一2一硫醇的合成
在KOH的强碱性条件下,将硫代乙酰肼3与CS2
在无水乙醇中加热回流,可得中间体1,3,4.噫二唑.2一硫醇4.该反应过程中投料顺序和投料量对产物有关键性的影响,在试验过程中我们采用先将KOH溶解在乙醇中,然后加入酰肼,待反应0.5h后再加入大大过量的CS2可得到较高收率的化合物4,若改变投料顺序则可能会由于大量沉淀的生成,影响反应的进行.其反应机理如图2所示。
HN—NH2
\
…H:器sH当…H:协Het_scH2/—汤
掣刊吣一
s=己=s
Het_ScH2飞矿sH
8№¨洲2飞万洲
H2S悱洲:壮sH一悱s毗搭s.
HeI_scH2弋凡sH。LHel_scH2义≯s
图2碱性环境下1,3,4.嚼二唑关环机理
MechaIlism
of
me血g
closure0f
l,3,4-oxadiazole
basic
condinon
1,3,4一嗯二唑.2一硫醇4溶于NaOH水溶液中,使其生成巯基负离子,能很好地与卤化苄发生亲核取代反应生成目标化合物.随反应进行,不溶于水的目标化合物中的部分产物挤出从而提高产率.所得目标化合物及中间体的结构均经1HMⅥR,MSNMR中,4.8左右均出现ScH2的特征化学位移,在6
4.5
卫龟阴弛2
unCIefB级70%~89%;C级50%~70%;D级<50%.
2.2目标化合物J的合成
不断以沉淀形式析出,妨碍了反应物之间的接触,我们在反应中采用逐渐增大混合溶剂中水的比例的方法,在提高反应物分子接触几率的同时,也可将溶在有机溶剂2.3波谱分析
及元素分析进行确认(表2).目标化合物的1H在6基)-1,3,4-嗯二唑 2-硫醇(4)的合成
化钾和60其中加入2.52应0.5(5水溶解、过滤,滤液用醋酸酸化,过滤的粗产品,经乙醇重结晶得淡黄色晶体4.产率73%,m.p.199~200℃.1H
NMR(CDCl3)6:2.56(s,3H,5一CH3),2.62(s,3H,7一CH3),
4.64(s,2H,SCH2),7.14(s,1H,6一H),13.86(s,1H,SH);
EI—MS耐z(%):294(M+,8.0),180(9.0),148(15.3),108
(23.0).
有关有机合成的文献
No.11
陈悟等:含嗯二唑杂环取代的新型三唑并嘧啶衍生物的合成及其生物活性
‘1479
hkbkkkbbb
2-CH3-C6H4CH23-CH3一C6H4CH24-CH3一C6H4CH2
3-Cl—C6H4CH2
129~130114~115134~135127~128167~168114~115108~110141~142138~139107~10997~98135~137139~141162~16386~87168~169119~120
54.24(54.25)54.25(54.25)54.03(54.25)48.74(48.74)44.06(44.06)44.04(44.06)44.20(44.06)50.70(50.73)50.68(50.73)52.01(52.16)55.90(55.59)48.34(48.75)48.78(48.75)48.47(48.56)48.60(48.56)48.68(48.56)
4.47(4.55)4.46(4.55)4.42(4.55)3.45(3.61)3.14(3.26)3.17(3.26)3.16(3.26)3.69(3.76)3.68(3.76)4.27(4.38)4.31(4.42)3.74(3.86)3.75(3.86)3.27(3-36)
3.24(3.36)
21.3(21.09)21.23(21.09)21.23(21.09)20.16(20.06)18.25(18.14)18.24(18.14)18.33(18.14)21.12(20.88)21.04(20.88)20.36(20.27)20.74(20.47)22.12(22.11)22.21(22.11)20.20(19.99)20.15(19.99)20.17(19.99)17.54(17.46)
2一Br-C6出CH23一Br-C6地CH2
4-Br-C6H4CH22-F—C6H4CH24-RC6H4CH23-CH30_C6H4CH2
khkkkkkk
4一CH2=CH C鄙H2
2-N02-4-CH3一C6H3CH23一N02-4-CH3一C6H3CH2
3,5一F2一C6H3CH22,6—F2一C6H3CH22,4一F2-C6H3CH2
2一F一4-Br-C6H3CH2
3.30(3.36)2.85(2.93)
42.48(42.42)
表2化合物11~117的波谱数据
Table2
1HNMR锄dMS
spect脚da£aofcompoundsII~117
1HNMR(CDCl3,n讧S)d
Compd.
MS硪(%)
11
cz吼77;曩篙嚣'2盏盏’焉篙嚣,5嚣,焉譬鼍叠专嚣……’”熙0髦黑,“8。∞¨吲z4渤瑚5(18 1),67(12 1)
7:1j二j;.35孟,石,盈)”’
c25印瑚5c ㈣川焉意,嚣'3丢盖鬈’焉篙嚣,5嚣,嚣譬鬈‘:嚣鬻£.2罂,¨8。csq瑚s(21.7)'67(15 6)
12
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烈黑麓_鼎黧熙磐瑚Ⅲ渤,慧惫,嚣-:盏’焉篙嚣,5嚣,器sf潞盟蒜葛.丢蔷猫X菡~…一一一…“一…”一一一一”
107(12 1),105(100),77(19 2),67(13 5)
.
14
261(10.1),193(7.3),180(7.2),149(14.9),125(100),1082.64(s,3H,5-CH3),2.72(s,3H,7-CH3),4.38(s,2H,CH2Ph),
4.72(s,2H,SCH2),6.77(s,1H,6-H),7.23~7.40(m,4H,ArH)(65.7),107(35.5),67(39.8)
169(10.2),149(5.7),128(11.8),121(12.9),108(19.9),
107(21.7),77(85.5),67(17.2),44(100)
463(M+,0.1),261(12.7),193(9.7),169(29),149(17.5),108(100),107(61.8),89(88.7),67(51.4)
261(22.9),193(17.6),180(9.7),169(52.6),149(20.4),108(100),107(51.2),89(89.9),67(55.8)
26l(4.9),193(4.5),180(3.0),149(7.5),109(100),108(33.2),107(20.6),67(17.8)
261(1.9),193(1.5),109(100),108(24.8),107(13.8),67
(14.2)
.
2.64(s,3H,5一CH3),2.72(s,3H,7一CH3),4.53(s,2H,CH2P峋,4.72(s,2H,SCH2),6.77(s,1H,6一H),7.12~7.58(m,4H,ArH)2.64(s,3H,5一CH3),2.72(s,3H,7一CH3),4.37(s,2H,CH2Ph),4.71(s,2H,SCH2),6.77(s,1H,6一H),7.15~7.55(m,4H,√蛀H)2.64(s,3H,5-CH3),2.71(s,3H,7一CH3),4.35(s,2H,CH2Ph),4.71(s,2H,SCH2),6.77(s,1H,6一H),7.26~7.43(m,4H,ArH)2.64(s,3H,5-CH3),2.72(s,3H,7-CH3),4.44(s,2H,CH2Ph),4.72(s,2H,SCH2),6.76(s,1
”
。16
.
1
。
ls
H,6-H),7.01~7.48(m,4H,棚)
.
2.66(s,3H,5一CH3),2.74(s,3H,7一CH3),4.40(s,2H,CH2Ph)’4.72(s,2H,SCH2),6.77(s,1H,6-H),7.12~7.28(m,4H,ArH)
19
有关有机合成的文献
1480
有机化学v01.25,2005
.
261(1.o),180(1.6),117(100),115(22.7),108(15),107(8.2),67(11.1)
2.64(s,3H,5-CH3),2.70(s,3H,7-CH3),4.40(s,2H,CH2Ph),4.71(s,2H,SCH2),5.27(q,1H,CH=),5.76(d,2H,2CH2),6.67(s,1H,6-H),7.28~7.34(m,4H,ArH)
2.42(s,3H,4_CH3Ph),2.64(s,3H,5一CH3),2.73(s,3H,7一CH3),4.71(s,2H,CH2Ph),4.73(s,2H,SCH2),6.78(s,1H,6一H),
工1l
112
261(14.5),193(9.0),180(14.1),149(23.8),134(21.2),108(88.6),107(66.7),89(100),77(53.9),67(64.5)
7.24~7.55(m,3H,J蜘)
113
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左右均出现CH2Ph的特征化学位移,表明反应已按图1进行.1,3,年嗯二唑的2一位不同芳基取代硫醇对苯并三唑环的化学位移影响不大,苯并三唑环上2位和5位甲基的化学位移分别为62.64和62.72。而环上6位氢的化学位移均出现在J6.77左右.目标化合物的MS碎片峰呈现以下裂分规律:(1)分子离子峰都较微弱,大部分化合物不呈现分子离子峰,说明该系列化合物在高温下不稳定;(2)基峰均为苄基碎片峰;(3)所有化合物都出现了261,193,108,107,77,67等碎片峰.以化合物17的MS谱为例,可对这些碎片峰进行很好的解释,证实其结构与预期相符(图3).2.4生物活性
病和水稻纹枯病表现出较好的活性,多数化合物的抑制活性均达B级.其中11对水稻纹枯病的抑制活性达到A级(90%).同时,我们还采用盆栽法,测试了化合物11~117在500×lO-6g/L浓度下对油菜菌核病菌(&跆rD砌记
sc跆rD砌r姗1)和小麦白粉病菌(奶岱枷昭翮伽撇f)的
表现出100%的防效.
表3化合物Il~117的杀菌活性4
An曲ac由耐alacdvnyofc锄pounds11~117
B
防效,结果表明该类化合物基本不具抑菌活性,但化合物13表现出异常活性,在该浓度下,其对油菜菌核病菌
T棚eC锄pd.
11
3
A
C
4874
D
5883
E905887
3783
Com】pd.A
Ilo111112
BcDE
4456
68
5874
33
44
5858
7437
787065
78
757550
75
68758880637080
57
离体伽v打rD)平皿试验结果表明(表3),化合物Il~
117在50×10-6
121314
k
g/L浓度下,对棉花枯萎病∞改rDc自帆缸
39
44724444
6578
7078
8383
83
39
33
5358
58
∞肠nf)、小麦赤霉病(G汤易已旭耽翟口P)、甜菜褐斑病(Qr-
113114
115
cD妒Dm沈ffcD肠阳c已)、苹果纶纹病(蛳如删唧f一.
565633
33
42
74
7848
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836783
33
16
b
67
838383
72
835073
cD肠)、水稻纹枯病(Pe盯fc“肠,.缸s口阳崩)等菌种均有一定
活性,但对棉花枯萎病和小麦赤霉病的抑制活性均较低,除少数化合物抑制活性在B级(>72%)外,其余化合物的抑制活性均多为D级.但该类化合物对苹果轮纹
4
26
74
78
57
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1481
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m/z108
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含噁二唑杂环取代的新型三唑并嘧啶衍生物的合成及其生物活性
作者:作者单位:
陈悟, 陈琼, 吴琼友, 杨光富, CHEN, Wu, CHEN Qiong, WU Qiong-You, YANG,Guang-Fu
陈悟,CHEN,Wu(华中科技大学生命科学与技术学院,武汉,430074), 陈琼,吴琼友,杨光富,CHEN Qiong,WU Qiong-You,YANG,Guang-Fu(华中师范大学化学学院,农药与化学生物学教育部重点实验室,武汉,430079)
有机化学
CHINESE JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY2005,25(11)12次
刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
参考文献(10条)
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4.Brouwer, W. G.Macpherson, E. J.Ames, R. B.Neidermyer,R. W 查看详情 19765.Qian, X.-H.Zhang, R.-J 查看详情 1996
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引证文献(12条)
1.马忠华.陈琼 三唑并嘧啶硫亚甲基三唑硫醚衍生物的合成与生物活性[期刊论文]-应用化学 2009(8)
2.朱有全.刘卫敏.刘斌.胡方中.朱然.邹小毛.杨华铮 具有除草活性的3-(嘧啶基-2)-1,3,4-噁二唑-2(3H)-酮衍生物的设计、合成与定量构效关系的研究[期刊论文]-有机化学 2009(4)3.魏荣宝.刘洋.梁娅 含螺环结构农药研究进展[期刊论文]-有机化学 2009(3)
4.吴琴.宋宝安.金林红.胡德禹 嘧啶类化合物的合成及抗菌活性研究进展[期刊论文]-有机化学 2009(3)
5.马忠华.刘祖明.陈琼 5,7-二甲基-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶双杂环衍生物的合成与生物活性[期刊论文]-有机化学 2008(11)
6.龙德清.汪焱钢.唐传球.李德江.王锋尖 2-取代硫醚-5-(5,7-二甲基-1,2,4-三唑并[1,5-a]嘧啶基)-1,3,4-噁二唑/噻二唑类化合物的合成及生物活性[期刊论文]-有机化学 2008(6)
7.张欢欢.胡秀琴.陈永飞.刘东.许鹏飞 2-取代氨基-6-甲基-5-氧代-4-正丁基-4,5-二氢-1,2,4-三氮唑并[1,5-a]嘧啶类衍生物的合成[期刊论文]-有机化学 2008(4)
8.CHEN Xiao-Bao.SHI De-Qing.ZHU Xiao-Fei Synthesis,Crystal Structure and Biological Activities ofO,O-Dialkyl α-[1-(2-Chlorothiazol-5-ylmethyl)-5-methyl1H-1,2,3-triazol-4-ylcarbonyloxy]alkylphosphonates[期刊论文]-中国化学(英文版) 2007(12)
9.刘晨江.时天昊.李燕萍 含2-三氟甲基苯并咪唑的双噁二唑硫醚及其亚砜衍生物的合成[期刊论文]-有机化学2007(8)
有关有机合成的文献
11.田添.曹玲华.钱兆生 N-糖基-N'-酰氨基硫脲及其环合产物的合成[期刊论文]-有机化学 2007(6)12.马玉洁 新型吡唑类衍生物的合成研究[学位论文]硕士 2006
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- 衍生物
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- 合成
- 及其
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