一類(lèi)3,4-二氯異噻唑-5-甲脒衍生物及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的技術(shù)方案涉及含N含S的雜環(huán)化合物,具體涉及3,4-二氯異噻唑類(lèi)化合 物,即3,4-二氯異噻唑-5-甲脒衍生物。
【背景技術(shù)】
[0002] 脒又稱(chēng)為亞胺酰胺,即在酰胺分子結(jié)構(gòu)中,羰基上的氧原子被氮原子所取代而得 到的化合物。因?yàn)殡叩膩啺被梢院桶被嗷マD(zhuǎn)換,所以脒類(lèi)化合物是有機(jī)合成中的重要 中間體,可以運(yùn)用脒的這個(gè)特點(diǎn)來(lái)合成許多含氮雜環(huán)化合物。
[0003] 脒類(lèi)化合物具有廣泛的生物活性,在醫(yī)藥和農(nóng)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,主要用于抗生 素、消炎藥、醫(yī)用殺菌劑等藥物的合成。亞酰胺基團(tuán)在醫(yī)藥和農(nóng)藥分子中普遍存在,例如 Greenhill等指出膽影脒鈉是一類(lèi)口服膽管、膽囊造影藥,具有副作用少,對(duì)病人安全,顯影 效果好等特點(diǎn)(Greenhill,et al. Amidines and guanidines in medicinal chemistry. Prog. Med. Chem.,1993, 30, 203-326);英國(guó) Boots 公司合成了新型廣譜殺螨劑 Amitraz,具 有強(qiáng)烈的觸殺、熏蒸和良好穿透作用,主要應(yīng)用于防治柑橘螨類(lèi)(徐振元,等.雙甲脒及 其中間體的合成研宄.浙江化工,1988,19 (6),1-7)。1979年日本曹達(dá)株式會(huì)社開(kāi)發(fā)的氟 菌唑(triflumizole)就是含有亞酰胺基團(tuán)的新型殺菌劑,主要用于防治白粉病和水稻稻 瘟病,而且對(duì)農(nóng)作物安全,對(duì)蜜蜂無(wú)毒(Kozue,et al. Method using agrochemicals for controlling plant diseases and pests. JP2007246495. 2007-09-27.)〇
[0004]
[0005] 本課題組前期研宄報(bào)道了 1,2,3_噻二唑的甲脒衍生物的合成與生物活性(范 志金,等,一類(lèi)含4-甲基-1,2, 3-噻二唑的甲脒衍生物及其制備方法和用途,中華人民共 和國(guó)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利,CN103214476A)以及苯并噻二唑甲脒衍生物的合成與生物活性(范志 金,等,苯并[1,2,3]噻二唑衍生物及其合成方法和用途,中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利, CN1785983A)。這類(lèi)化合物具有一定的誘導(dǎo)抗煙草花葉病毒(TMV)的活性和較好的殺菌活 性。
[0006]
[0007] 為了尋找和發(fā)現(xiàn)更加高效、廣譜、低毒、低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)并與現(xiàn)有殺菌劑無(wú)交互抗性 的新型殺菌劑和更高生物活性的異噻唑類(lèi)衍生物,本發(fā)明設(shè)計(jì)合成了一類(lèi)3,4_二氯異噻 唑-5-甲脒衍生物,并進(jìn)行了系統(tǒng)的生物活性評(píng)價(jià),以期為新農(nóng)藥創(chuàng)制研宄提供新的侯選 化合物。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一類(lèi)新的3,4_二氯異噻唑-5-甲脒衍生物的 合成方法,提供這類(lèi)化合物調(diào)控農(nóng)業(yè)、園藝和衛(wèi)生以及林業(yè)植物害蟲(chóng)和植物病原物的生物 活性及其測(cè)定方法,提供這些化合物在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、園藝領(lǐng)域、林業(yè)領(lǐng)域以及衛(wèi)生領(lǐng)域的中應(yīng) 用。
[0009] 本發(fā)明解決該技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:具有農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、園藝領(lǐng)域、林業(yè)以及 衛(wèi)生領(lǐng)域殺蟲(chóng)活性、殺菌活性、抗植物病毒活性、誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病活性的3,4_二氯異噻 唑-5-甲脒衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式見(jiàn)式IV :
[0010]
[0011] 其中,X選自S或NH J1選自5-甲基噻唑-2-基、2-乙氧基乙基、3-氯-5-三氟甲 基吡啶-2-基;R2選自芐基、4-甲氧基苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、4-溴 苯基、3_漠苯基、2_漠苯基、4_氣苯基、4_硝基苯基、2_甲氧基芐基、2_氣P比啶_5_亞甲基、 4-甲基嘧啶-2-基、1,2,4_三氮唑基、環(huán)己基、2,2_二氟乙基、環(huán)丙基、2-甲硫基亞甲基異 丙基、炔丙基、乙氧基乙基、甲基、乙氧羰基甲基;
[0012] 本發(fā)明的3,4-二氯異噻唑類(lèi)衍生物IV的合成方法如下:
[0013]
[0014] 其中,X選自S或NH J1選自5-甲基噻唑-2-基、2-乙氧基乙基、3-氯-5-三氟甲 基吡啶-2-基;R2選自芐基、4-甲氧基苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、4-溴 苯基、3_漠苯基、2_漠苯基、4_氣苯基、4_硝基苯基、2_甲氧基芐基、2_氣P比啶_5_亞甲基、 4-甲基嘧啶-2-基、1,2,4_三氮唑基、環(huán)己基、2,2_二氟乙基、環(huán)丙基、2-甲硫基亞甲基異 丙基、炔丙基、乙氧基乙基、甲基、乙氧羰基甲基;
[0015] 具體分為以下步驟:
[0016] 需要說(shuō)明的是關(guān)于單位的表達(dá):ml是毫升;mmol是毫摩爾;g是克;°C是攝氏度; h是小時(shí);%是質(zhì)量百分含量或濃度或收率;mm是_米;mg是暈克;μ g/ml是微克/毫升; cm是厘米;d是天。
[0017] A.中間體II的制備:
[0018] 在250ml單口圓底燒瓶中加入7. 8g的3,4-二氯異噻唑-5-甲酸I和50ml二氯 亞砜,回流管上方接入NaOH堿液吸收揮發(fā)的二氯亞砜,80°C回流5h,溶液變?yōu)闇\黃色,常壓 74°C蒸餾除去未反應(yīng)的二氯亞砜,然后減壓蒸餾收集128°C的餾分得5. 9g無(wú)色3,4-二氯異 噻唑-5-甲酰氯,用所得純品計(jì)算收率,收率69. 3% ;中間體II制備的量和反應(yīng)容器的體 積按相應(yīng)比例擴(kuò)大或縮小。
[0019] B.中間體III的制備:
[0020] 在100mL單口圓底燒瓶中,將9. 98mmol取代芳香胺或脂肪胺R1NH2溶于30ml無(wú)水 二氯甲烷中,然后加入9. 98mmol的LOlg三乙胺,冰浴條件下攪拌lOmin,逐漸滴加1.80g 即8. 32mmol的3,4-二氯異噻唑-5-甲酰氯II的二氯甲烷溶液,滴畢,室溫?cái)嚢?h,有 沉淀析出,過(guò)濾,濾餅用乙酸乙酯洗滌兩遍,得到黃色或白色固體,根據(jù)產(chǎn)物的不同,收率 85-95%。中間體III制備的量和反應(yīng)容器的體積按相應(yīng)比例擴(kuò)大或縮小。
[0021] C. 3,4-二氯異噻唑-5-甲脒類(lèi)衍生物IV的制備:
[0022] 在50ml圓底燒瓶中將0. 68mmol的3,4_二氯異噻唑-5-甲酰胺III和0. 68mmol 的五氯化磷溶于20ml無(wú)水氯仿中,氮?dú)獗Wo(hù)氣氛下,65°C回流3h,TLC檢測(cè)反應(yīng)完全,減壓 蒸餾除去溶劑得中間體3,4-二氯異噻唑-5-氯代亞胺類(lèi)化合物,無(wú)需純化直接進(jìn)行下一 步。
[0023] 將氯代亞胺溶于20ml無(wú)水四氫呋喃中,加入I. 36mmol的三乙胺,然后加入 LOlmmol的胺類(lèi)化合物或硫酚類(lèi)化合物R2XH,室溫?cái)嚢?,TLC檢測(cè),根據(jù)反應(yīng)原料的不同反 應(yīng)2-5h后停止反應(yīng),減壓蒸餾濃縮除去THF,殘余物用乙酸乙酯溶解,依次用飽和碳酸氫鈉 溶液、飽和氯化鈉溶液洗滌兩遍,反萃兩遍,合并有機(jī)相,無(wú)水硫酸鈉干燥,濃縮,殘余物經(jīng) 200~300目硅膠柱層析純化,根據(jù)產(chǎn)物的不同淋洗劑為60~90°C的石油醚:乙酸乙酯體 積比為7 : 1~20 : 1,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)出去容劑得黃色固體或油狀粘稠液體,即3,4_二氯異噻 唑甲脒類(lèi)衍生物IV,用所得純品計(jì)算收率,兩步反應(yīng)收率為30~70%。化合物IV制備的 量和反應(yīng)容器的體積按相應(yīng)比例擴(kuò)大或縮小。化合物IV的化學(xué)結(jié)構(gòu)和理化參數(shù)見(jiàn)表1。
[0024] D.本發(fā)明的3,4-二氯異噻唑-5-甲脒類(lèi)化合物IV的殺菌活性測(cè)定:
[0025] 本發(fā)明的3,4_二氯異噻唑-5-甲脒類(lèi)化合物IV的殺菌或抑菌活性采用菌體生 長(zhǎng)率測(cè)定法,具體步驟為:取1.8mg樣品溶解在適量N,N-二甲基甲酰胺內(nèi),然后用含有一 定量吐溫20乳化劑的水溶液稀釋至500 μ g/ml的藥劑,將供試藥劑在無(wú)菌條件下各吸取 Iml注入培養(yǎng)皿內(nèi),再分別加入9ml PDA培養(yǎng)基,搖勻后制成50 μ g/ml含藥平板,以添加 Iml滅菌水的平板做空白對(duì)照,用直徑4_的打孔器沿菌絲外緣切取菌盤(pán),移至含藥平板 上,呈等邊三角形擺放,每處理重復(fù)3次,將培養(yǎng)皿放在24±1攝氏度恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng), 待對(duì)照菌落直徑擴(kuò)展到2-3厘米后調(diào)查各處理菌盤(pán)擴(kuò)展直徑,求平均值,與空白對(duì)照比較 計(jì)算相對(duì)抑菌率,供試菌種為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中田間實(shí)際發(fā)生的大部分典型植物病原菌的 種屬,其代號(hào)和名稱(chēng)如下:AS :番前早疫病菌,其拉丁名為:Alternaria solani、BC :黃瓜 灰霉病菌,其拉丁名為:Botrytis cinerea、CA :花生褐斑病菌,其拉丁名為:Cercospora arachidicola、GZ :小麥赤霉病菌,其拉丁名為:Gibberella zeae、PI :馬鈴薯晚疫病菌, 其拉丁名為:Phytophthora infestans (Mont. )de Bary、PP :蘋(píng)果輪紋病菌,其拉丁名為: Physalospora piricola、PS:水稻紋枯病菌,其拉丁名為:Pellicularia sasakii、RC:禾谷 絲核菌,其拉丁名為:Rhizoctonia cerealis、SS :油菜菌核病菌,其拉丁名為:Sclerotinia sclerotiorum。
[0026] E.本發(fā)明的3,4_二氯異噻唑-5-甲脒類(lèi)化合物IV的誘導(dǎo)抗病活性測(cè)定:
[0027] 本發(fā)明的3,4-二氯異噻唑-5-甲脒類(lèi)化合物IV誘導(dǎo)煙草抗煙草花葉病毒活性的 篩選方法如下,煙草花葉病毒簡(jiǎn)寫(xiě)為T(mén)MV :
[0028] (1).陽(yáng)性對(duì)照植物激活劑:選擇質(zhì)量純度純度大于99. 5%的噻酰菌胺為陽(yáng)性對(duì) 照的植物激活劑;噻酰菌胺簡(jiǎn)寫(xiě)為T(mén)DL ;
[0029] (2). 3,4-二氯異噻唑-5-甲脒類(lèi)化合物IV的誘導(dǎo)煙草抗TMV活性的篩選方法: 離體直接抗病毒活性的測(cè)定采用半葉法進(jìn)行;活體誘導(dǎo)是將苗齡一致的普通煙,3盆為一 組,分別于接種前7d前處理過(guò)的煙苗,處理方式包括:噴施供試化合物溶液2到3次,每次 IOml,或土壤處理,每次IOml,測(cè)定濃度為50 μ g/ml,第7d于新長(zhǎng)出的煙葉上摩擦接種TMV, 將煙苗置于其生長(zhǎng)適宜溫度及光照下培養(yǎng)3d后,檢查發(fā)病情況,綜合病斑數(shù)目按下式計(jì)算 出供試化合物對(duì)TMV的誘導(dǎo)抗病毒效果,每一處理設(shè)3次重復(fù),空白對(duì)照和標(biāo)準(zhǔn)藥劑對(duì)照分 別選擇水和TDL :
[0030]
[0031] 其中,R為新化合物對(duì)煙草抗TMV的誘導(dǎo)效果,單位:% ;CK為清水對(duì)照葉片的平 均枯斑數(shù),單位:個(gè);I為經(jīng)化合物誘導(dǎo)處理后葉片的平均枯斑數(shù),單位:個(gè);
[0032] 除了進(jìn)行上述誘導(dǎo)活性的測(cè)定外,同時(shí)進(jìn)行3,4_二氯異噻唑-5-甲脒類(lèi)化合物IV 的抗TMV治療活性、鈍化活性和保護(hù)活性的測(cè)定。
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