2多氟烷基取代和葡萄糖基取代的24二氢124三唑3硫酮类席夫碱的合成及其杀虫活性

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多氟烷基取代和葡萄糖基取代

2008年第28卷

第6期,1016~1023

Chinese

有机化学

JournalofOrganicChelIlistry

V01.28,2008

No.6,1016~1023

研究论文

2.多氟烷基取代和葡萄糖基取代的2,4一二氢一1,2,4一三唑.3.硫酮类席夫

碱的合成及其杀虫活性

凯口蒋历辉6周后相口黄勇4

向建南棚

(d湖南大学化学化工学院长沙410082)

P中南大学化学化工学院长沙410083)

搪要为改善三唑类化合物的生物活性,以5.苯基4氨基.1,2,4.三唑.3.硫酮为原料,将其与芳香醛在冰醋酸体系中反

应,得到5.苯基.4.芳基亚甲氨基.1,2,4一三唑.3.硫酮类席夫碱(4a~4i).在此基础上,化合物4a~4i分别与多氟烷基碘代烷和溴代乙酰基葡萄糖反应合成了一系列2,4.二氢.1。2,4.三唑.3.硫酮类席夫碱的多氟烷基取代物5a~5r和葡萄糖基取代物6a~6d,并用1HNMR,19FNMR,IR和MS谱以及元素分析表征了它们的结构.初步生物活性测试结果表明,部分目标化合物具有明显的杀虫活性。

关键词多氟烷基;葡萄糖基;1,2,4.三唑;合成;杀虫活性

SynthesisandInsecticidalActivityof2一Perfluoroalkyl-substituted

OF

GIuCOpyranOSyI-substituted2,4一Dihydro一1,2,4一triazole一3一

thioneSchiffBase

YIN,Kai4JIANG,Li.Hui6

ZHOU,Hou.Xianga

Chemical

HUANG,Yon94

XIANG,Jian.Nan。。'4

College

oyChemistryandEngineering,HunanUniversity,Changsha410082)

(6CollegeofChemistryandChemicalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083)

Abstract

Toimprovetheirbiologicalactivitiesoftriazolederivatives,5-phenyl一4一(benzylideneamino)-

synthesizedby

2。4.dihydro—1.2。4.triazole.3.thioneSchiffbases(4a~4i)were

thereactionof5.phenyl一

4一amino一2.4.dihydro.1,2.4一triazole一3一thionewitharomaticaldehydesinglacialaceticacidmedium.OnthebasisoftheseSchiffbases,aseriesof1-perfluoroalkyl-substituted1,2,4.triazole.3.thioneSchiffwith

perfluoroalkyliodides

or

glycopyranosyl substituted2,4一dihydro-

bases(5a~Sr.6a~6d)were

or

synthesizedbythereactionoftheSctlif:fbases

andconfirmedby

2,3,4,6一tetra—O—acetyl—a—D—glucopyranosylbromide

1HNMR,“FNMR,IR,MStechniquesandelementalanalysis.TIleresultsofpreliminarybioassayshowed

thatsometitlecompoundspossessedobviousinsecticidalactivity.Keywords

perfluoroalkyl;glucopyranosyl;1,2,4一triazole;synthesis;insecticidal

activity

含1,2,4一三唑的有机杂环化合物大多具有广谱生物活性,如消炎、杀寄生虫、除草、抗病毒、抗肿瘤及降血压等活性【卜4】,并且这类化合物毒性低,残留短,有

酮问世以来,人们已经合成了许多含1,2,4一三唑的化合物,并从中开发出农药新品种,如三效唑和三唑酮等杀菌剂‘51.1,2,4.三唑与醛缩合所形成的三唑席夫碱具有良好的配位能力,能与过渡金属形成复杂的配位化合物,

很好的应用前景.自第一个三唑类高效杀菌剂——三唑

‘E-mail:jnxiallg@llllu.ca

Received

September20,2007;revised

November15,2007;accepted

January7,2008.

国家自然科学基金(No.20472018)、高等学校博士学科点专项科研基金甜o.20060532022)资助项目

多氟烷基取代和葡萄糖基取代

No.6

尹凯等:2.多氟烷基取代和葡萄糖基取代的2,禾二氢.1,2,年三唑.3.硫酮类席夫碱的合成及其杀虫活性

1017

此外,1,2,禾三唑类杂环席夫碱还能发生很多新颖的反应.且其中许多具有强的生物活性【6】.

近年来,含氟有机化合物研究方兴未艾,这主要是因为把有机分子中的C_一H键换为C’__F键会对原来分子的物理、化学和生物学性质产生很大的变化【7】,含氟的杂环化合物较之不含氟的具有更加广泛的应用和更加独特的活性【8】,因此,把氟原子引入杂环化合物的研究倍受重视,一些含氟杂环化合物已经在工业、农业、医药上得到广泛的应用.许多天然存在的有特定生理活性的化合物含有糖苷(D.糖苷、Ⅳ-糖苷等)结构,糖苷化反应是改变或增加生物活性的重要结构修饰方法,可以增加化合物的水溶性和导向性,改进药理性质【9】.

在杂环化合物合成研究中,使具有不同生物活性的官能团在同一分子中聚集,实现活性叠加,有望开发新的具有高效、广谱活性的新杂环化合物.在前期的工作中,本课题小组已经合成了一系列Ⅳ-多氟烷基取代的l,3,4一嚼二唑一2一硫酮及1,2,4一三唑.3一硫酮类化合物并作

了相应的密度泛函理论研究【lo】.有鉴于此,本文先将一些含不同取代基的芳香醛引入1,2,4一三唑,合成一系列1,2,4.三唑一3一硫酮类席夫碱,再利用Ⅳ.烷基化反应在1,2,4.三唑上尝试引入多氟烷基碘代烷和溴代乙酰基葡萄糖合成了一系列目标化合物(Scheme1,表1).初步的生物活性测试结果表明。部分目标化合物具有明显的杀虫活性.

实验部分

1.1仪器与试剂

1HNMR,19FNMR用Varian

INOVA-400型核磁共

振仪测定;IR用美国产FD一5DX型红外仪(KBr压片.)测定;MS谱用Thermo-FinniganLCQ.Advantage型质谱仪(美国)测定,测定模式为Ionsource:APCI(大气压化学电离,正离子模式);熔点在RY一1型熔点仪上测定,温度计未作校正:元素分析用德国产Vario—EL-Ill型元素

科O洲№罟Ph祭H晋叫P—h帚H器

1)KOH.CH30H

P“≥吖

R吲2州VN一劬H4脚

S5

卧kN

KOH,CH2C12

R—cH2N—NYN—g。y

S6

gly=2.3.4.6-tetra-O-acetyl一8-》glucopyranosyl

Schemel

表1化合物4a~4i,5a~5r和6a~6d的结构

Table1

Structureof

compounds4a~4i,5a~5rand6a~6d

多氟烷基取代和葡萄糖基取代

1018有机化学

、,01.28.2008

分析仪测定.

化合物2和3按照文献【10】方法合成;溴代.2,3,4,6一四.D.乙酰基.a—D.吡喃葡萄糖按照文献[11】方法合成;C6F13C2n4I,C8F17C2I-14I从acros公司购买;无水D.葡萄糖从国药集团购买,三乙胺、DMF按标准方法精制后使用,其他试剂均为市售分析纯.1.2化合物4的合成

将芳香醛(4.0mm01)溶于8mL冰醋酸中,加入化合物3(4.0mm01),磁力搅拌回流30min,冷却,即析出大量固体,抽滤,用少量无水乙醇洗涤,烘干,即得纯品

4a~4i.

4a:白色固体,产率82%,m.P.180~182℃;1H

NMR(CDCls,400MHz)J:7.47~7.52(m,5H,C6H5),7.52~7.57(m,1H,C6H5),7.88~7.90(m,2H,C6H5),7.95~7.97(In,2H,C6H5),10.07(s,1H,CH=N),11.21(s,1H,NH);IR(KBr)v:3028,1603,1543,1502,1363,

1277cm~.Anal.calcdforC15H12N4S:C64.26,H4.31,N19.98;foundC64.23,H4.38,N19.92.

4b:黄色固体,产率78%,m.P.218~220℃;1H

NMR(CDCl3,400MHz)6:7.46~7.54(m,5H,c6I-15),7.82(d,J=7.6Hz,2H,C6H4),7.92(d,J=7.2Hz,2H,C6H4),10.16(s,1H,CH=N),10.94(s,1H,NH);IR(KBr)

v:3030,1599,1539,1500,1356,1281cm~.Anal.calcd

forC15HllClN4S:C57.23,H3.52,N

17.80;foundC

57.15,H3.58,N17.83.

4c:黄色固体,产率80%,m.P.171~173℃;1H

NMR(CDCl3,400MHz)J:3.95(s,3H,OCH3),7.03(d,

J=8.0Hz,1H,C6H5),7.20(dd,-,=1.6,8.4Hz,1H,C6H3),

7.45(d,J=7.2Hz,2H,C6H3),7.50(d,.,=1.6Hz,2H,C6H5),7.88~7.90(m,2H,C6H5),9.70(s,1H,CH=N),11.17(s,1H,NH);IR(KBr)v:3070,1593,1514,1383,

1292cm~.Anal.calcdforC16H14N402S:C58.88,H4.32,N17.17;foundC58.94,H4.28,N17.15.

4d:白色固体,产率84%,m.P.227~229℃;1H

NMR(DMSO一,/6,400MHz)6:6.94(d,J=8.8Hz,2H,C6I-h),7.52~7.54(m,3H,C6H5),7.75(d,J=9.2Hz,2H,C6H4),7.86~7.89(m,2H,C6H5),9.37(s,1H,CH=N),10.42(s,1H,OH),14.16(s,1H,NH);IR(Kar)1,:3030,

1606,1568,1512。1356.1284cm~.Anal.calcd

for

C15H12N40S:C60.79,H4.08,N18.91;foundC60.85,H4.02.N18.87.

4e:白色固体,产率91%,r11.P.225~227℃;1H

NMR(DMSO—d6,400MHz,)J:6.94(t,J=7.6Hz,IH,C6H5),7.00(d,J=8.4Hz,1H,C6H5),7.44(t,J=8.4Hz,lH,C6H4),7.5l~7.54(m,3H,C6H4),7.82~7.88(m,3H,

C6H5),9.93(s,1H,CH=N),10.48(s,1H,OH),14.09(s,1H,NH);IR(KBr)1,:3032,1622,1599,1500,1360,1267

cm一.Anal.calcdforC15H12N40S:C60.79,H4.08,N18.91;foundC60.82,H4.04,N18.94.

4f.白色固体,产率82%,m.P.232--一234℃;1H

NMR(CDCl3,400MHz)6:3.09(s,6H,2CH3),6.78(d,

J=8.4Hz,2H,C6H4),7.43~7.48(m,3H,c6I-15),7.77(d’J=8.8Hz,2H,C6H4),7.98(d,J=8.0Hz,2H,C6H5),9.50

(s,1H,CH=N),11.21(s,1H,NH);IR(KBr)’,:3107,

1614,1535,1500,1356,1279

cm~.Anal.calcd

for

C17HITNsS:C63.13,H5.30,N21.65;foundC63.09,H5.22.N21.73.

49:黄色固体,产率79%,m.P.228~230℃;1H

NMR(CDCl3,400MHz)J:7.50~7.56(m,5H,C6H5),7.89(d,J=7.6Hz,2H,C6H4),8.03(d,J=8.0Hz,2H,C6H4),10.62(s,1H,CH=N),11.40(s,1H,NH);IR(KBr)

’,:3035,1595,1520,1348,1273cm~.Anal.calcdforC15HIlN502S:C55.38,H3.41,N21.53;foundC55.33,H3.44.N21.59.

4h:白色固体,产率81%,m.P.197~199℃:1H

NMR(CDCl3,400MHz)6:3.89(s,3H,OCH3),7.00(d,

J=8.0Hz,2H,C6H4),7.48~7.5l(m,3H,C6H5),7.85(d,J=8.0Hz,2H,C6H4),7.95~7.97(m,2H,C6H5),9.82(s,

1H,CH=N),11.18(s,1H,NH);IR(KBr)v:3035,1597,

1510,1313,1265cm~.Anal.calcdforC16H14N40S:C61.92,H4.55,N18.05;foundC61.97,H4.54,N18.01.

4i:白色固体,产率83%。m.P.204~206℃ 9

1H

NMR(CDCl3,400MHz)6:3.87(s,3H,OCH3),3.92(s,3H,OCH3),3.98(s,3H,OCH3),6.53(s,1H,C6H2),7.46~7.48(m,3H,C6H5),7.57(s,IH,C6H2),7.95~7.97(m,2H,C6H5),9.95(s,1H,CH=N),10.98(s,1H,NH);IR(KBr)’,:3012,1597,1512,1466,1333,1277cm~.Anal.

calcdforCIsHIsN403S:C58.36,H4.90,N15.12;foundC58.31,H4.95,N15.07.

1.3化合物5的合成

将KOH(0.06

g,1.0

mm01)溶于30mL无水甲醇中,

加入化合物4(1.0mm01),室温搅拌12h,减压浓缩,加入少量精制的DMF(30mL),使之溶解,再加入

RFCH2CH2I(1.0mm01),室温搅拌36h,反应结束后,加

入少量稀盐酸,再用无水乙醚萃取三次,合并萃取液,旋干。柱分离得纯品5a~5r.

5a:白色固体,产率88%,m.P.92,-一94℃:1HNMR

(CDCl3,400MHz)J:2.73~2.84(m,2H,CH2CH2C6F13),3.48~3.52(ITI,2H,CH2C6F13),7.44"-。7.46(nl,3H,C6H5),7.53(d,J=7.6Hz,2H,C6H5),7.59~7.62(m,1H,C6H5),

多氟烷基取代和葡萄糖基取代

No.6

尹凯等:2.多氟烷基取代和葡萄糖基取代的2,舡二氢.1,2,4.三唑一3.硫酮类席夫碱的合成及其杀虫活性

1019

7.83(d,J=7.2Hz,2H,C6H5),7.88~7.91(m,2H,C6H9,8.42(s,1H,CH=N);1翟NMR(CDCl3,376MHz)J:一81.23(m,3F),一114.65(m,2D,一122.30(s,2F),一123.30(s,2F),一123.72(s,2F),一126.54---.一126.60(m,2F);IR(KBr)y:3056,1604,1547,1450,1360,1252,

1198,1144

cml;MS毗:626.9(【M+II+).Anal.calcd

forC23H15Fi3N4S:C44.10,H2.41,N8.94;foundC44.21,

H2.37.N8.89.

5b:白色固体,产率87%,m.P.99~101℃;1H

NMR(CDCl3,400

Mnz)6:2.71~2.84(m,2H,

CH2CH2C8F17),3.48~3.52(in,2H,CH2CsFl7),7.44~7.46(m,3H,c0-15),7.53(d,J=7.6Hz,2H,C6H9,7.59~7.63(m,1H,C6H5),7.83(d,J=7.2Hz,2H,C6H5),7.88~7。91(m,2H,C6H5),8.44(s,lH,CH=N);1翟NMR(CDCl3,376MHz,)获一81.23(m,3F),一114.65(m,2F),一122.33~一122.35(m,6F),一123.30(s,2F),一123.72(s,2F),一126.56(m,2F);IR(KBr)v:3058,1604,

1533,1452,1363,1252,1219,l149cm_1;MSm/z:726.8

(【M+l】十).Anal.calcdfor

C25H15F17N4S:C41.33,H2.08,N7.7l:foundC41.21,H2.17,N7.79.

5c:白色固体,产率85%,111.P.85~87℃;1H卜MR

(CDCl3,400MHz)J:2.72~2.85(ITI,2H,CH2CH2C6F13),3.49"--3.53(m,2H,CH2C6F13),7.45~7.48(m,3H,c6H5),Hz,2H,C6H4),7.76(d,J=8.4Hz,2H,186,

1142

cm-1;MSm/z:660.8([M+1】十).Anal.calcdfor

41.80,H2.14,N8.48;foundC41.69,2.23.N8.59.

5d:白色固体,产率86%,m.P.109~111℃;1H

MHz)6:2.74~2.83(m,2H,

Hz,2H,C6H4),7.76Hz,2H,C6H4),7.86~7.87(in,2H,C6H5),8.39

MHz)J:--80.35

一122.36(s,2F),一122.88(s,2F),一125.75(m,2F);IR(KBr)1,:3037,1597,1452,1358,1252,1219,115lcm一1;m/z:760.7([M+1】十).Anal.calcdforC25H14C1F17N4S:

39.46。H1.85,N7.36;foundC39.61,H1.77,N7.19.

5e:白色固体,产率81%,n1.P.157~159℃;1HMHz)万:2.71~2.84“n,2H,

Hz,1H,C6H5),7.20(dd,,2

1.6,8.4Hz,1H,C6I-13),7.45(d,J=7.2Hz,2H,C6H3),7.50

(d'-,=1.6Hz,2H,C6H5),7.88~7.90(m,2H,C6H5),8.29(s,IH,CH=N);IR(KBr)’,:3076,1598,1515,1472,

1430,1372,1304,1251,1214,1149cm-1;MSm/z:672.8

(【M+1】十).Anal.calcdforC24Hi7F13N402S:C42.87,H

2.55,N8.33;foundC42.91,H2.51,N8.31.

5f.白色固体,产率83%,in.P.169~17l℃;1H

NMR(CDCl3,400MHz,)巧:2.70~2.83(m,2H,CH2CH2C8F17),3.46~3.50(m,2H,CH2CsFl7),3.99(s,3H,OCH3),7.03(d,J=8.0Hz,lH,C6H5),7.20(dd,.,=

1.6,8.4Hz,1H,C6H3),7.45(d,J----7.2Hz,2H,C6H3),7.50

(d,.,=1.6Hz,2H,C6H5),7.88---7.90(In,2H,C6H5),8.28(s,1H,CH=N);”FNMR(CDCl3,376MHz)J:--80.36(m,3F),一113.89(m,2F),一121.34~一121.57(m,6F),~122.37(s,2F),一122.88(s,2F),一125.76(m,2F);IR(KBr)¨3078,1595,1516,1468,1431,1371,1302,1252,

1213,1149cml;MS

m/z:772.8([M+1】十).Anal.calcd

forC26H17F17N402S:C40.43,H2.22,N7.25;foundC

2.31,N7.21.

59:白色固体,产率91%,111.P.176--一178℃;1H

NMR(CDCl3,400

MHz)J:2.77~2.90(m,2H,

CH2CH2C6F13),3.42--。3.46(nl,2H,CH2C6F13),6.93(d,

J=8.4Hz,2H,C6H4),7.49~7.51(m,3H,C6H5),7.76(d,Hz,2H,C6r14),7.82~7.85(m,2H,C6Hd,8.69(s,

1H,CH=N),10.56(s,1H,OH);IR(KBr)',:3062,1593,

1520,1456,1361,1302,1255,1169,1140cm-1;MSm/z:

642.7(【M+1】十).Anal.calcdforC23H15F13N40S:C

43.00,

H2.35.N8.72;foundC43.16,H2.31,N8.57.

5h:白色固体,产率90%,in.P.185~187℃;1H

NMR(CDCl3,400

MHz)6:2.73~2.82(m,2H,

CH2CH2C8F17),3.43~3.47(m,2H,CH2CsFl7),6.94(d,

Hz,2H,C6}14),7.49~7.52(m,3H,C6H5),7.76(d,Hz,2H,C6H4),7.83~7.86(m,2H,C6H5),8.69(s,

1H,CH=N),lO.55(s,1H,0H);19FNMR(CDCl3,376一121.56(m,6F),一122.37(s,2F),一122.89(s,2F),一125.75(m,2F);IR(KBr)’,:3058,1587,1520,1456,

1363,1296,1225,l147cm-1;Ms

m/z:742.8([M+l】十).Anal.calcdforC25H15F17N40S:C

40.44,H2.04,N

7.55;

foundC40.28。H2.21。N7.59.

5i:白色固体,产率89%,n1.P.166

168℃;1H

NMR(DMSO一,/6,400MHz)J:2.78~2.92(1珥2H,CHzCHzC6Fjs),3.44""3.48(m,2H,CH2Q,13),6.94~(iil,3H,C6H5),8.95(s,1H,CH=N),10.56(s,1H,OH);IR(KBr)v:3035,1608,1462,1356,1230,l194,1144

40.38,HJ=8.47.49(d,.,=8.4C6H4),7.85~7.87(m,2H,C6H5),8.39(s,1H,CH=N);IR(Kar)’,:3037,1597,1452,1358,1252,1225,1C23H14C1F13N4S:CHJ=8.4J=8.4NMR(CDCl3’400

CH2CH2C8F17),3.49~3.53(m,2H,CH2CsFl7),7.467。48(m,3H,C6H5),7.49(d,J=8,4(d,.,=8.4MHz)6:--80.33(m,3F),一113.89(m,2F),一121.32~(s,1H,CH=N);1翟NMR(CDCl3,376(m,3F),一113.88(m,2F),一121.30"一121.56(m,6F),MSCNMR(CDCll.400CH2CH2C6F13),3.46~3.50(in,2H,CH2C6F13),3.98(s,3H,OCH3),7.03(d,J=8.07.00(111,2H,C6H5),7.45~7.54(in,4H,C6H4),7.83~7.87

多氟烷基取代和葡萄糖基取代

1020有机化学

、,01.28.2008

cm-1;MSm/z:642.8(【M+1】十).Anal.calcdforC23H15一

F13N40S:C43.00,H2.35,N8.72;foundC43.09,H2.33,N8.69.

5j:白色固体,产率85%,ITI.P.178~180℃;1H

NMR(DMSO一比,400MHz)J:2.77~2.91(m,2H,CH2CH2C8F17),3.43---3.478(m,2H,CH2CsFl7),6.95~7.00(ITI,2H,C6H5),7.46~7.55(m,4H,C6H4),7.83~7.88(m,3H,c61-15),8.97(s,IH,CH=N),10.54(s,IH,OH);IR(KBr)',:3043,1606,1462,1358,1230,l192,

1144cm_1;MS

re/z:742.8(【M+1】十).Anal.calcdfor

C23H15F13N40S:C40.44,H2.04,N7.55;foundC40.49,H2.03.N7.59.

5k:浅黄色固体,产率86%,m.P.106~108℃;1H

NMR(CDCl3,400

MHz)6:2.69~2.82(m,2H,

CH2CH2C6F13),3.09(s,6H,2CH3),3.42---3.47(m,2H,CH2C6.F13),6.72(d,J=8.8Hz,2H,C6H4),7.41"-。7.43(Ill,3H,C6H5),7.69(d,J=8.8Hz,2H,C6Ha),7.80"7.83(m,1H,C6H5),7.94---7.96(m,1H,Cd-15),8.20(s,1H,CH=N);IR(KBr)w-3066,1614,1579,1529,1450,1381,1244,

1173,1140cml;MS

m/z:669.9(【M+1】十).Anal.calcd

forC25H20F13N5S:C44.85,H3.01,N10.46;foundC

44.81,H3.12,N7.72.

5l:浅黄色固体,产率89%,m.P.114~116℃;1H

NMR(CDCl3,400

MHz)J:2.69~2.83(m,2H,

CH2CH2C8F17),3.09(s,6H,2CH3),3.43"3.48(m,2H,CH2CsFl7),6.73(d,J=8.8Hz,2H,C6H4),7.42~7.45(m,3H,C6H5),7.69(d,J=8.8Hz,2H,C6H4),7.81~7.84(m,1H,C6I-15),7.94~7.97(m,1H,C6H5),8.21(s,1H,CH=N);IR(KBr)’,:3064,1615,1578,1529,1449,1380,1244,

1172,1141cm-1;MS

m/z:769.9(【M+1】十).Anal.calcdforC27H20F17N5S:C42.14,H2.62,N9.10;foundC42.1l,H2.58.N9.18.

5m:浅黄色固体,产率82%,m.P.92~94℃;1H

NMR(CDCl3,400

MHz)6:2.75~2.88(m,2H,

CH2CH2C6F13),3.53~3.57(m,2H,CH2C6F13),7.48"-"7.49(m,3H,C6H9,7.82~7.84(m,2H,C6H5),8.00(d,

J=8.8

Hz,2H,C6Ha),8.35(d,J=8.8Hz,2H,C6Ha),8.56

(s,1H,CH=N);IR(KBr)v:3070,1597,1527,1454,

1346,1238,1190,1144cml;MS

m/z:671.8([M+1】+).

Anal.calcd

forC23H14F13N502S2C41.14,H2.10,N10.43;

foundC41.07,H2.15,N10.47.5n:浅黄色固体,产率79%,m.P.122,-一124℃;1H

NMR(CDCl3,400

MHz)6:2.76~2.85(m,2H,

CH2CH2CsFl7),3.54"-3.58(m,2H,CH2C8F17),7.497.50(m,3H,C6H5),7.83~7.84(m,2H,C6H5)'7.99(d,

J-----8.8Hz,2H,C6H4),8.35(d,J=8.8Hz,2H,C6Ha),8.54

(s,1H,CH=N);19FNMR(CDCl3,376MHz)J:--80.36(m,3F),一113.86(m,2F),一121.30~一121.56(m,6F),一122.37(s,2F),一122.88(s,2F),一125.78(m,2F);IR(KBr)v:3082,1593,1529,1456,1356,1242,1201,l147cm_1;MSm/z:771.9([M+l】+).Anal.calcdfor

C25H14F17N502S:C38.92,H1.83,N9.08;foundC38.96,H1.88.N9.01.

50:浅黄色固体,产率85%,m.P.76--一78℃;1HNMR(CDCl3,400MHz)6:2.70~2.83(nl,2H,

CH2CH2C6F13),3.45~3.49(nl,2H,CH2C6F13),3.89(s,3H,OCH3),7.00(d,J=8.8

Hz,2H,C6Ha),7.43~7.44(m,

3H,C6H5),7.78(d,J=8.8Hz,2H,C6H4),7.89--。7.92(m,2H,C6H5),8.32(s,1H,CH=N);1絮NMR(CDCl3,376MHz)6:--80.43(m,3F),一“3.95(m,2F),一121.56(s,2F),一122.55(s,2F),一122.96(s,2F),一125.78~一125.88(m,2F);IR(KB0v:3022,1606,1516,1452,

1313,1263,1192,1146cm-1;Ms

m/z:656.7([M+l】十).

Anal.calcdforC24H17F13N40S:C43.91,H2.61,N8.53;foundC44.09.H2.53.N8.39.

5p:浅黄色固体,产率84%,m.P.84~86℃;1H

NMR(CDCl3,400

MHz)6:2.70~2.83(m,2H,

CH2CH2CsFl7),3.45"3.49(m,2H,CH2C8F17),3.89(s,3H,OCH3),7.01(d,J=8.8Hz,2H,C6H4),7.43一-7.44(m,3H,C6Hs),7.79(d,J=8.4Hz,2H,C6H4),7.89---7.91(m,2H,Coils),8.32(s,1H,CH=N);IR(KBr)’,:3026,1608,

1518,1452,1313,1263,1205,1149cml;MSre/z:756.7

([M+l】+).Anal.calcdforC26H17F17N40S"C41.28,H

2.27。N7.41;foundC41.29。H2.23,N7.49.

5q:浅黄色固体,产率86%,m.P.101~103℃;1H

NMR(CDCl3,400

MHz,)J:2.71~2.84(nl,2H,

CH2CH2C6F13),3.44~3.48(m,2H,CH2C6F13),3.84(s,3H,OCH3),3.92(s,3H,OCH3),3.99(s,3H,OCH3),6.50(s,1H,C6H2),7.43~7.45(m,3H,c6I-15),7.56(s,1H,C6H2),7.92---7.94(m,2H,C6H5),8.78(s,lH,CH=N);

心F

NMR(CDCl3,376MHz)J:一80.40(m,3F),

一113.92(m,2F),一121.55(s,2F),一122.54(s,2F),一122.91(s,2F),一125.77,-一

125.81(m,2F);IR(KBr)

1,:3057,1603,1522,1456,1334,1282,1215,1142cml;

Ms

m/z:716.8(【M+l】+).Anal.calcd

forC26H21F13一

N403S:C43.58,H2.95,N7.82;foundC43.62,H2.93,N7.79.

5r:浅黄色固体,产率87%,m.P.110~112℃;1H

N:MR(CDCl3,400MHz)J:2.71~2.84(m,2H,CH2CH2C8F17),3.44~3.48(m,2H,CH2CsFl7),3.84(s,

多氟烷基取代和葡萄糖基取代

No.6

尹凯等:2.多氟烷基取代和葡萄糖基取代的2,4_二氢.1,2,4-三唑.3.硫酮类席夫碱的合成及其杀虫活性

1021

3H,OCH3)'3.92(s,3H,OCH3),3.99(s,3H,OCH3),6.50(s,1H,C6H2),7.43~7.45(m,3H,c6I-15),7.56(s,1H,C6H2),7.92~7.94(m,2H,C6H5),8.78(s,1H,CH=N);IR(KBr)',:3059,1604,1522,1456,1334,1282,1217,115lcm-1;MSm/z:816.9([M+1】+).Anal.calcdfor

C28H21F17N403S:C41.19,H2.59,N6.86;foundC41.12,H2.63.N6.89.

1.4化合物6的合成

在50mL三颈瓶中,加入10%NaHC03溶液(10mL,pH=8~9)、化合物4(1.0mm01)、四丁基溴化铵

(0.32g,1.0mm01)的二氯甲烷溶液10mL,搅拌30in.,

然后加入2,3,4,6一四乙酰基.反一D一溴代葡萄糖(O.41

g,1.0

mm01)的二氯甲烷溶液(10mE),反应24h,分出有机层,水层用二氯甲烷萃取三次,合并有机层.有机层干燥、浓缩、柱分离得产品6a~6d.

6a:白色固体,产率61%,m.P.209~21l℃;1H

NMR(CDCl3,400MHz)J:1.95(s,3H,COCH3),2.05(s,3H,COCH3),2.07(s,3H,COCH3),2.09(s,3H,COCH3),4.03(dd,J=4.8,2.0Hz,1H),4.19(dd,-,=12.4,2.0Hz,1H),4.32(dd,,=12.8,4.8Hz,1H,),5.29化J=9.6Hz,1H),5.45(t,J=9.6Hz,1H),5.96化J=9.6Hz,1H),6.31(d,J=9.2Hz,1H),7.45---7.52(m,5H,C6H5),7.55~7.57(m,1H,C6I'15),7.86~7.89(m,2H,C6H5),7.93~7.96(In,2H,C6H5),10.03(s,1H,CH=N);IR(KBr)’,:3062,1751,

1604,1493,1429,1369,1223,1072,1036,924cml;MSm/z:61

1.0(【M+H】十),633.0(【M+Na】十).Anal.calcdfor

C29H30N409s:C57.04,H

4.95,N9.18;foundC57.12,H

4.90.N9.13.

6b:白色固体,产率67%,n1.P.185--一187℃;1H

NMR(CDCl3,400MHz)6:1.95(s,3H,COCH3),2.05(s,3H,COCH3),2.07(s,3H,COCH3),2.08(s,3H,COCH3),4.03(dd,.,=10.0,2.4Hz,1H),4.19(dd,.,=12.4,2.0Hz,1H),4.32(dd,.,=12.4,5.2Hz,1H),5.28化J=9.6Hz,1H),5.45(t,J=9.6Hz,1H),5.95(t,J=9.6Hz,IH),6.30(d,J=9.6Hz,1H),7.46"-'7.52(m,5H,C6H5),7.80(d,

J--8.4Hz,2H,C6H4),7.91(d,J=8.4Hz,2H,C6H4),

10.12(s,1H,CH=N);IR(KBr)’,:3063,1747,1597,

1491,1423,1371,1227,1072,1036,931cml;MSm/z:

645.0(【M+HI+),667.0(【M+Na]+).Anal.calcdfor

C29H29CIN409S:C53.99,H4.53,N8.69;foundC53.92,H4.52.N8.72.

6c:白色固体。产率63%,rn.P.,201

203℃;’H

NMR(CDCl3,400MHz)J:1.95(s,3H,COCH3),2.05(s,3H,COCH3),2.08(s,3H,COCH3),2.09(s,3H,COCH3),

3.98(s,3H,OCH3),4.04(dd,J=4.8,2.4Hz,1H),4.20

(dd,.,=12.4,2.0Hz,1H),4.33(dd,-,=12.4,4.8Hz,1H),5.29(t,J=9.6Hz,1H),5.45化J=9.6Hz,1H),5.96(t,

J=9.6Hz,1H),6.31(d,J=9.6Hz,1H),7.01(d,J=8.0

Hz,1H,cd-19,7.19(dd,.,=1.6,8.4Hz,1H,C683),7.43(d,J=7.2Hz,2H,C6H3),7.51(d’.,=1.6Hz,2H,C6H5),7.88~7.90(m,2H,C685),9.89(s,1H,CH=N);IR(KBr)

1,:3066,1750,1603,1515,1442,1372,1227,1070,1038,959cm_1;MS

m/z:656.9(【M+H】+),679.0(【M+Na】十).

Anal.calcdforc30n32N4011S:C54.87,H4.91,N8.53;foundC54.92,H4.86,N8.55.

6d:白色固体,产率62%,m.P.213~215℃;1H

NMR(CDCl3,400MHz)J:1.95(s,3H,COCH3)’2.05(s,3H,COCH3),2.08(s,3H,COCH3),2.09(s,3H,COCH3),

4.04(dd,J=4.8,2.4Hz,1H),4.20(dd,.,=12.4,2.0

Hz,

1H),4.33(dd,.,=12.4,4.8Hz,1H),5.30(t,J=9.6Hz,lH),5.45(t,J=9.6Hz,1H),5.97(t,J=9.6Hz,1H),6.32(d,J=9.2Hz,1H),6.91(d'J=8.8Hz,2H,C6H4),7.43~7.49(m,3H,c6H5),7.73,---7.75(m,2H,Cd-15),7.93(d,

J=8.8Hz,2H,Cd-h),9.65(s,1H,CH=N),10.50(s,1H,

OH);IR(KBf)',:3064,1751,1604,1516,1439,1371,

1223,1063,1038,924cml;MS

m/z:626.9(【M+H】十),

649.0(【M+Na】+).Anal.calcd

forC29H30N4010S:C55.58,

H4.83,N8.94;foundC55.52,H4.87,N8.96.

1.5杀虫活性测试1.5.1供试虫种和品系

粘虫(Mythimnaseparate)系室内以新鲜玉米叶饲养多年的敏感品系;稻黑尾叶蝉(Nephotettixcincticeps)系室内以水稻苗常年饲养的敏感品系;蚕豆蚜(Aphisfabae)系室内以蚕豆苗饲养多年的敏感品系;棉红蜘蛛

(Tetranchusurticae)系室内以蚕豆苗饲养多年的敏感品系.

1.5.2供试条件

温度(25±5)℃,相对湿度(65±5)%,光照周期

12,12h(L/D).

1.5.3测试方法

粘虫、蚕豆蚜采用Potter喷雾法,浓度分别为1000,

500

me/L;稻黑尾叶蝉采用浸渍植株法。浓度为500

rag/L;棉红蜘蛛采用叶虫同浸法。浓度为500

mg/L.

2结果与讨论

2.1

合成方法

2.1.1三唑Scllif!f碱的合成

对于三唑Schiff碱的合成,文献中大多采用乙醇为

多氟烷基取代和葡萄糖基取代

1022有机化学

、,01.28.2008

反应介质。以酸或碱为催化剂,反应需回流数小时,后

处理也比较繁琐嘲.吴太兴掣挖1报道直接用冰醋酸作反

应溶剂。无需另加催化剂,反应可在5min左右完成.本文以冰醋酸为反应溶剂,并将反应时间延长至30

min,

用3一苯基.4.氨基一1,2,4.三唑与芳香醛反应合成Schiff碱4a~4i得到了满意的结果,合成产率也有一定程度的提高。例如化合物4e,用乙醇作溶剂时,产率仅为57%,而采用冰醋酸作溶剂反应5min时,产率达到83%,反应30min时,产率达到91%.而且,用冰醋酸法制备这类席夫碱的后处理也十分简单,只需将粗品经乙醇洗涤就可获得纯品.

2.1.2多氟烷基取代的l,2,4一三唑.3一硫酮类席夫碱的

合成

合成化合物5e~5j时,多氟碘代烷可能取代苯环上的OH或三唑环上的NH,为此,本文在前期工作经验的基础上【10】尝试了多次实验,结果发现苯环上的OH没有被取代,而三唑环上的NH被多氟碘代烷取代,发生Ⅳ-烷基化反应,得到了Ⅳ-多氟烷基取代的1,2,4.三唑.3,硫酮类席夫碱.

由上述结果可推测,在碱性条件下,三唑环上氮负离子的亲核性比苯环上氧负离子的亲核性更大.分析化合物4d和59的1HNMR,在化合物59的谱图上,NH的吸收峰(J:14.16)消失,而OH吸收峰的化学位移J由10.42变为10.55,基本保留,说明多氟碘代烷取代了三唑环上的NH而没有取代苯环上的OH,这进一步说明了前面的推测是正确的(Scheme2).

Scheme2

2.1.3

葡萄糖基取代的1,2,4一三唑一3一硫酮类席夫碱的

合成

在相转移催化合成糖苷中,一般都用强碱性介质,如氢氧化钠溶液,因为强碱有利于氮、硫、氧离子的形成,增强其亲和性.但通过实验发现,四乙酰基溴代葡萄糖在反应过程中会逐渐水解,造成反应产率极低(约30%),不易于分离.所以本文尝试采用碱性较弱的碳酸氢钠溶液,控制pH=8~9,延长反应时间,取得了较理

想的结果(产率60%以上).在该条件下,糖苷化反应副产物减少,立体选择性和产率都大大提高.2.2谱图解析

2.2.1化合物5的谱图解析

对合成的1,2,4一三唑一3一硫酮类Schiff碱4a~4i和多氟烷基取代的1,2,4.三唑.3.硫酮类Schiff碱5a~5r均作了核磁共振氢谱分析,发现它们有共同的醛亚胺结构(CH=N,6:8.30~10.60)生成,同时NH2的信号峰(6:4.50~6.00)消失,证明席夫碱的完全合成.另外,三唑环上NH的质子吸收在J11.00左右,由于这个质子处于硫羰基和唑环影响下的去屏蔽区,所以化学位移明显向低场位移,由此也可以断定硫原子是以硫酮形式而不是以巯基形式存在,同时也可以断定多氟烷基化的目标化合物是在唑环NH上取代,而不是在巯基上取代.另外,在5a~5r的部分19FNMR中,它们的谱图也都给出了非常清晰的偶合裂分,根据峰的数目及化学位移值也可判断所得到的化合物的结构与目标分子是一致的.

目标化合物的红外谱图中。3030cm叫附近的中强吸收峰为芳环的C-一H伸缩振动吸收峰,苯环的骨架振动吸收出现在1600,1500cm-1处附近;而1330cm_1左右的中强吸收峰为C=S的吸收峰,再次表明化合物都是以硫酮形式存在,该结果与核磁氢谱图相吻合,也与文献已经报道的结果相符【13 ̄151:此外,1270

cm叫左

右的中强吸收峰为N--N=CH的吸收峰,而1140--一

1220

cm-1范围内的较强吸收峰则为C呻的吸收峰;

在MS谱图中,所有化合物的基峰都是分子离子峰,

还有小量的芳环碎片峰.Ⅳ_烷基化引入多氟烷基后,并没有在MS谱图上看到有R;的碎片峰,说明产物均较稳定.

2.2.2化合物6的谱图解析

化合物6a~6d的1HNMR谱中,均在J2.00附近出现糖环乙酰基中氢的吸收,在64.00~6.30出现的多重峰,为糖环上氢的共振峰.糖苷的1HNMR中糖环的C1—-H为双重峰,且芦.异构体的C1—-H与C2—.H的偶合

常数3j1.2=7~10Hz,而a一异构体的3j1.2=2.5~3.5

Hz.

本文合成的6a~6d的C1一H也是双重峰,且01.2在

9.2~9.6Hz,说明这些化合物均为伊差向异构体.

在化合物6a~6d的的瓜中,在1750cm_1附近有强的多羰基吸收峰,在1200~1300及1000~1100cm-1处有两个宽而强的糖环双肩峰(shoulderpeakofsugar

nng),在920cm-1附近出现的糖环C1—_H键弯曲振动吸

收峰进一步说明为伊型异构体【161.

MS质谱测试结果均显示其分子离子加氢峰(M+H1+和加钠峰(M+Na)+.

多氟烷基取代和葡萄糖基取代

No.6

尹凯等:2.多氟烷基取代和葡萄糖基取代的2,4一二氢.1,2,4_三唑.3.硫酮类席夫碱的合成及其杀虫活性

1023

2.3杀虫活性

杀虫活性测试表明(表2),部分目标化合物对蚕豆蚜、稻黑尾叶蝉和棉红蜘蛛具有一定的杀灭活性.如目标化合物5m和6b在浓度为500mg/L时对棉红蜘蛛和稻黑尾叶蝉的死亡率分别达到94.20%和93.30%,已达

到A级标准.该测试结果表明。此类目标化合物具有进一步结构优化研究价值.

致谢本文的杀虫活性测试工作委托湖南海利化工股份有限公司完成.

表2化合物的杀虫活性(死亡率,%)

Table2

Dataofinsecticidalactivityof

compounds(mortality/%)

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/ycmj.html

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