（农药学专业论文）新型含呋喃环酰胺基硫脲及124三唑类衍生物的合成与生物活性.pdf

摘要 通过酰胺基硫脲的环化反应制备了2 1 个新型的3 ( 2 呋晡基) 4 芳基i ，2 ，4 三唑啉一5 硫酮类化合物，并通过元素分析和i r ，1 hn m r 等波谱数据确证了上 述化合物的结构，对它们的合成方法和光谱性质也进行了讨论。 s a r = 4 - c h 3 c 6 h 4 ，c 6 h 5 ，4 - c i c 6 h 4 ，4 - f c 6 h 4 ，c 6 h l l ，2 - b r c 6 h 4 ，e t c 初步的生物活性测定表明，部分的目标化合物对水稻和黄瓜幼苗的生长表 现出较好的植物生长调节活性。其中7 d ( a r - - c 6 h 5 c h 2 ) ，7 9 ( a r = - 3 o c 6 h o , 7 t ( a r = 2 - c 1 5 - c 5 h 3 n c h 2 ) 等几个化合物在1 0 0 p p m 时对水稻根的抑制率在4 0 以 上。 中问体酰胺基硫脲对于水稻幼苗的生长也表现出一定的调节活性。 os i | l c n h n h c n h a r a f 4 c h 3 c 6 h 4 ，c 6 h 5 ，4 - c i c 6 h 4 ，4 - f c 6 h 4 ，c 6 h l i ，2 - b r c 6 h 4 ，e t c 此外一本论文还对梅壑夔因( m e e r w e i n ) 芳基化反应的反应条件进行了优 化，简化了反应步骤，提高了产率。 一 关键词：合弗酰胺基硫脲，1 ，2 ，4 三唑啉5 - 硫酮，生物活性 ! 竺：竺堡圭兰竺丝苎堡翌兰主些奎堑茎 a b s t r a c t t w e m y o n en e wc o m p o u n d s3 - ( 2 - f u r y l ) 一4 一a r y l - 1 ，2 ，4 一t r i a z o l i n e 5 t h i o n e sw e r e s y n t h e s i z e dt h r o u g h t h e c y c l i z a t i o n r e a c t i o no f c o r r e s p o n d i n g1 - f 2 一f u r o y l ) - 4 - a r y l t h i o s e m i c a r b a z i d e s a l l t h e c o m p o u n d sw e r ec h a r a c t e r i z e db ye l e m e n t a l a n a l y s i s ，i ra sw e l la si hn m r t h e i rs y n t h e s i sm e t h o d sw e r ei n v e s t i g a t e da n dt h e c o m m o nc h a r a c t e r so f t h e i r s p e c t r a w e r ea l s od i s c u s s e d n n h 瓜火n 人。 l 土， a r = 4 - c h 3 c 6 h 4 ，c 6 h 5 ，4 - c i c 6 h 4 ，4 - f c 6 h 4 ，c 6 h 1 1 ，2 - b r c 6 h 4 ，e r e p r e l i m i n a r yb i o l o g i c a l t e s ts h o w e dt h a ts o m eo ft h e me x h i b i t e d g o o d p l a n t g r o w t hr e g u l a t i v e a c t i v i t i e so nr i c ea n dc u c u m b e r a t 1 0 0 p p m ，t h e c o m p o u n d so f7 d ( a r = c 6 h 5 c h 2 ) ，7 9 ( a r = - 3 - c i c 6 i 山) ，7 t ( a r = 2 一c i - 5 一c s h s n c h 2 1 i n h i b i t e dt h eg r o w t ho f r i c er o o t sa b o v e4 0 t h eb i o a s s a yo fi n t e r m e d i a t ea c y l t h i o s e m i c a r b a z i d e ss h o w e dt h a ts o m eo f t h e ma l s oh a dg o o dp l a n t - g r o w t hr e g u l a t i v ea c t i v i t i e s os | i| i c n h n h c n h a r a r - - 4 一c h 3 c 6 1 - 1 4 ，c 6 1 - 1 5 ，4 - c i c 6 h 4 ，4 - f c 6 h 4 ，c 6 h u ，2 - b r c 6 h 4 ，e t c a d v a n c e m e n t sw e r ea l s om a d et om e e r w e i na r y l a t i o nr e a c t i o nc o n d i t i o n 。 t h e p r o d u c t i v e r a t ew a si n c r e a s e da n dt h es y n t h e s i sm e t h o dw a sa l s os i m p l i f i e d k e y w o r d s ：s y n t h e s i sa c y l - t h i o s e m i c a r b a z i d e s1 , 2 ，4 - t r i a z o l i n e - 5 - t h i o n e s b i o l o g i c a la c t i v i t i e s 2 1 三唑类化合物的研究进展 第一章文献综述 众多的三唑类杂环衍生物以其良好的生物活性以及药效高、作用谱广而受到 广大农药工作者的重视。对于1 ，2 , 4 三唑类杂环化合物的研究从六十年代末开 始，德国的拜耳公司和比利时的j a n s s c n 药物公司对1 取代三唑类衍生物的杀菌 活性进行了研究”。随后b u e c h e l 等报导了i 三苯甲基三唑类化合物对植物病原 菌具有高度活性”1 。因此，三唑类化合物的良好的生物活性立即引起了世界范 围内各大农药公司的重视，当时形成了一股研究，开发三唑类杀菌剂的热潮， 一系列高效、低毒、广谱、内吸性好的三唑类杀菌剂的新品种被各大公司相继 推出“1 。令研究者鼓舞的是，深入的研究又发现，众多的三唑类化合物不仅具 有广谱、高效的杀菌活性，还具有十分良好的植物生长调节活性，这无疑为三 唑类化合物的研究开发注入了新的活力。特别是近几年，三唑类化合物的研究 与开发呈现出旺盛的发展势头，出现了许多高效的三唑类杂环衍生物。 1 1 三唑有机磷类化合物 早期对于三唑有机磷化合物的研究报道甚少，而随着研究的深入，人们发现 某些三唑有机磷化合物具有很强的生物活性。7 1 ，因此不少研究人员将三唑基团 引入到磷酸酯中，合成了一些新的具有良好生物活性的化合物。其中化合物1 ， 2 具有趣好的杀虫活性”“；而最新的研究表明，化合物3 为眯唑丙三醇磷酸脱 水酶( i g p d ) 的强的抑制剂，通过抑制组氨酸的生物合成而显示出了良好的除 草活性。 n n c o n ( c h l ) 1 ( c h 3)3c弋土嘉11 n 2 上、n o o 黟弋娶i 。 烀喇r n 、夕 2 p h 2 0 0 2 届硕士学位论文农药学专业李新芝 1 2 三唑碳酰氨类化合物 1 2 1 苯基三唑酰氨类化合物 此类化合物主要由日本吴羽化学公司开发，是有丝分裂抑制剂，芽前使用 可使阔叶杂草不发芽，这是由于根系生长受抑，子叶组织受损所致；芽后使用 使植株逐渐停止生长，直至生长点死亡，幼株枯死。已在开发的品种有两个： 胺草唑( 化合物4 ，k n w 7 3 9 ) 在1 0 0 2 0 0 9 h m 2 剂量下芽前或芽后用于防除大 麦或小麦田中大多数阔叶杂草；化合物5 ( k n w 2 4 2 ) 主要用于防除水田中的 阔叶杂草。拜耳公司报导的化合物6 亦具有较好的活性1 。 吨 c l 6 2 删比 f f 1 2 2 取代磺酰基三唑酰胺类化合物 q c f 2 吼 该类化合物大多具有除草活性，其作用机理与氯乙胺类化合物相类似，是 细胞生长抑制剂。化合物7 被证明不但具有较高的除草活性，而且对稗草防效 最高，在2 4 0 3 0 0 9 h m 2 剂量下对水稻具有很高的选择性。而化合物8 使用剂量 更低，除草用量仅为3 2 9 l l m 2 1 2 o 由孟山都开发的化合物9 和r 本开发的化合 物1 0 也都具有很好的除草活性“3 1 。 c 屿 扯氍 e o i p 划， o i i o 参n 一 9 1 2 3 三唑啉酮酰胺类化合物 1 0 o b n r l r 2 r r明3 0 丫n - n 迎公z救n 太。 火n 耐 s 夕 n h c ( c h 3 ) 3 ( c h 3 ) 2 n l n - n h 2 i 、 n r 。c h 3 o 5 k n h 一占一c 三c c 6 h 5 1 3 三唑嘧啶磺酰苯胺类化合物 对于以a l s 为作用靶标的此类新型除草剂具有极高的生物活性。近年来 2 0 0 2 届硕士学位论文农药学专业李新芝 d o w 公司开发出的新的高活性除草剂品种一双氟磺草胺1 4 ，其生物活性之高， 用量之低是现有任何除草剂品种都难以比拟的“。而由南开大学元素所开发的 化合物1 5 也初步证明具有很高的活性“”。这预示着，在2 1 世纪开发出每公顷 用药量1 2 9 的新品种是完全可以实现的。 f f f 1 4 1 4 胺磺酰基三唑类化合物 孓ns 卜s q 吣 _ = 一 r 对于日本三菱化学公司开发的新的三唑类杀菌剂，主要对各种霜霉病有较 好的效果，其专利号为u s 5 5 2 7 8 1 8 ，包括6 0 0 多个化合物，其主要结构为化合 物1 6 ，1 7 n 8 1 。 oo ， 一3 彳k 甲一 邻位 对位，而且 也发现氯在邻、对位双取代可使杀软体动物活性进一步提高。由此，得到了杀 软体动物活性最高的化合物2 9 ，其对庭园白蜗牛活性优于灭梭威。 商 新型含呋喃环酰胺基硫脲及1 , 2 ，4 三唑衍生物的台成与生物活性 o 1 1 0 其它三唑类化合物 2 9 除了上述几类三唑类化合物外，还有其它的一些三唑类化合物也具有很好 的活性，如日产化学公司报道的化合物3 0 在1 6 0 9 ， l m 2 剂量下使用，可防除小麦、 水稻、玉米及大豆田中大多数杂草1 。而种菌唑3 l 和叶菌唑3 2 为日本吴羽化 学公司于2 0 世纪9 0 年代开发的新款三唑类杀菌剂，均具有广谱的内吸、保护 和治疗作用汹1 。 c 3 1 c l 当然对于三唑类化合物的研究还有很多，随着蛋白质晶体学，分子生物学 以及计算机等相关学科的迅速发展，酶和底物相互作用机制的进一步阐明，相 信会有更多，更为高效的三唑类化合物被合成出来，从而促进整个农药工业的 发展。 2 兰唑类化合物的作用机理 三唑类植物生长调节剂的主要作用是抑制作物的生长，即抑制植物激素赤霉 9 c 2 0 0 2 届硕士学位论文农药学专业李新芝 素的生物合成”。赤霉素的生物合成经历了由细胞色素p 4 5 0 多功能氧化酶 ( c y t p 4 5 0 ) 催化的贝壳杉稀氧化成异贝壳杉稀酸的过程。而三唑类化合物则 抑制了c y t p 4 5 0 的催化作用3 。( 见图1 ) 呱，c 嘟o c h 酊弋c 睇删_ + 甲羟戊酸异戊烯基焦磷酸牦牛儿基焦磷酸 贝壳杉烯异贝壳杉烯酸 圈1 三唑类抑制植物生长的作用机理 三唑类杀菌剂属于麦角甾醇合成抑制剂。麦角甾醇存在于大多数菌体中， 是细胞膜的组成成分之一，具有重要的生理功能。麦角甾醇是由羊毛甾醇在有 关酶的催化下经过脱甲基化，双键移位等多步生物合成反应的产物。三唑类杀 菌剂抑制了麦角甾醇生物合成过程中的中间产物一2 4 亚甲基二氢羊毛淄醇的 脱甲基化反应。细胞色素p 一4 5 0 多功能氧化酶催化了脱甲基化反应，显然，三 唑类化合物也影响了c y t p 4 5 0 的催化作用( 见图2 ) 。 h 2 4 甲义烈氢羊毛甾醇1 4 a 羧基2 4 甲叉双氢羊毛甾障 1 0 4 - 烯一2 4 甲叉双氢羊毛甾醇 羊毛甾醇 图2 三唑类杀菌剂的作用机理 通过对作用机制的研究所建立的分子模型还表明，三唑类化合物除了具有 含有孤对电子的氮原子外，整个分子的构型还必须符合一定的空间构型才能与 高度立体特异性的细胞色素p 4 5 0 多功能氧化酶的活性部分相结合。因此这也充 分解释了三唑类化合物的立体化学结构与生物活性之间有密切的关系。 近来，王元正提出的活性子概念。”，认为具有活性的分子可分成活性子和 修饰子两个部分。活性子是与受体相作用的主要部分，而修饰子则以其适当的 电子性和立体性使前者更好地与受体结合。杨扬等。”在分析了三唑类化合物的 构效关系基础上总结出以下三唑类化合物的活性子与修饰子的设计规律： ( 1 ) 保持三唑环中4 氮原子有一定程度的裸露。( 2 ) 与三唑环相邻的碳上 有氧原子存在及一定长度的碳链或一定碳原子数的脂环、氧、硫、杂脂环的存 在。( 3 ) 分子中因入一定的不饱和基团。( 4 ) 分子构象的可变性即引入手性中 心。 三唑类植物生长调节剂己被广泛的应用于农业、林业、观赏植物及草坪管 理等许多方面。他们除了有效地调控植物的生长发育，还往往兼有杀菌作用。 尤其令人惊喜的是，在农业生产上，三唑类植物生长调节剂还具有增产作用m 1 ， 这主要归功于它们能够增强作物对c 0 2 的同化作用以及增加作物体内的氮素 和叶绿素的浓度。最近还发现，三唑类植物生长调节剂增强了作物对逆境( 霜 冻、干旱、高温、臭氧和s 0 2 ) 的抵抗能力1 。 三哗类化合物的研究与开发还蕴藏者巨大的潜力。在已有的化合物的基础 上进行结构改造，立体选择性合成及计算机辅助分子设计并随着相关学科的发 展与合作，可以预见，这一领域仍将为农药工作者展现广阔的发展前景。 3芳基化反应 化合物的芳基化反应主要有两种 3 1 梅尔魏因( m e e r w e i n ) 芳基化反应 被吸引电子的原子团活化的烯烃，用重氮盐和c u c l 2 催化剂处理能发生芳 2 0 0 2 届硕士学位论文农药学专业李新芝 基化反应，这个反应称为梅尔魏因( m e e r w e i n ) 芳基化反应”。 a c = c h c u c l ， ar n ；c r a c = = c a r 吸引电子的原子团a 为c = c ，卤素，c = o ，a r 和c n 等。这个反应的反应历程 可能是： a r n + z c i 一_ + ar - - n = n _ c l _ + a r + n 2 + c 。：上 ￥ic u c l 2早i a r + c 2 e - a r 一亡一亡+ a r 一亡一亡一c 退a r c ：亡+ c u c i i l 醌类，肉桂酸衍生物和其他活泼烯类能得到很好的结果。没有催化剂时反 应也能进行，但是产率很低。 3 2 冈伯格( g o m b e r g ) 芳基化反应 当重氮盐的酸性溶液用氢氧化钠或乙酸钠的水溶液处理时，则发生芳香基 的偶联反应，这个反应称为冈伯格芳基化反应“”。 岔卿+ - - - n 0 2 + n a 洲一 b r + n a c i + h 2 0 反应的一般操作是滴加1 5 4 0 氢氧化钠水溶液于充分搅拌的重氮盐和芳 香烃液体的冷混合物中。 该反应能应用于各种类型芳香烃，包括二茂铁和醌类。由于重氮盐能发生 许多副反应，所以产率不高，通常低于4 0 。 此反应机理被认为是游离基反应历程： c 6 h 5 n 2 c i _ c 6 h 5 。+ n 2 + c i 。 刚，一c 6 h s n 0 2 一 ，脚h h + c 卜h c i 第二章论文设计思想 2 1 s z 系列化合物的合成 2 1 1 拟合成具有下列通式的化合物： s a r = 4 - c h 3 c 6 h 4 ，c 6 h 5 ，4 - c i c 6 h 4 ，4 - f c 6 h 4 ，c 6 h i i ，2 - b r c 6 4 ，e t c 设计的依据：如前所述，三唑类化合物表现出良好的杀虫、除草、杀菌及 植物生长调节活性u ”1 ，因而引起了人们的广泛重视。本课题组的杜晓华，折 冬梅”等对于杂环取代的三唑类化合物研究工作表明，其目标化合物都能或多 或少的促进或抑制植物的生长；从生物化学的角度来看，呋喃环中的氧原子可 参与生物体中氢键的形成，增加授受间的亲和性，故其导入可能有助于提高化 合物的生物活性。杨新玲”“、孙亚秋“2 3 等的研究表明，在分子中引入呋喃环确 实提高了目标化合物的生物活性。因此，为了筛选出活性更好的化合物，本文 合成了一系列的呋喃环取代的三唑类化合物，并进行了初步的植物生长调节实 验。 2 1 2 合成路线设计 2 1 2 1 目标化合物的制各采用了如下的路线： 。姐h 氢$ 2 1 2 2 各相关中间体可根据文献按如下方法制备： n n h n 人。 上，娜 2 0 0 2 届硕士学位论文农药学专业李新芝 2 一呋哺甲酰肼的制备“3 $ c o o h 丽s o c i 2 弋。m 批n 掣砂 芳基异硫氰酸酯的制备“” 制备异硫氰酸酯，成熟的方法很多，但比较起来，采用二硫化碳与三乙胺反应 对芳基、烷基异硫氰酸酯均适用，而且产物易提纯，收率较高。 s a ，n h ：+ c s ：+ e 。，n a r n h2 1 百对h e t ， s 竺! 塑唑a r n 盐s c o o e t 酰胺基硫脲的制备 砂n n h 2 + a r n c s 孚砂址n 州h c i n m 2 1 3 目标化合物的全合成路线： a r ：+ c s ：器删l s ”h e t 3c 刚1 c 0 2 必a r n c s c o o 晋吨e 一删删： 3 45 一a r n c s 9 7 ，由河北省长城化工厂提供 3 3 2 试材 水稻种子：中作9 4 8 0 ，由中国农科院冯瑞英老师提供 黄瓜种子：津春2 号( 市售) ，天津市宏程芹菜研究所出品 3 3 3 供试药剂的配制 分别称取供试化合物及缩节安o o l g ，加入l m ld m f 使之溶解，加入乳化 剂吐温的水溶液( 3 m l ! f f _ 温5 0 0 m l 水) 定容至1 0 0 m l ，制得1 0 0 m g l 的溶液。 然后用水稀释1 0 倍，制得1 0m g l 的溶液。空白溶液配制方法一样，但不加药， 使用时按比例稀释。 3 3 4 试验方法 3 3 4 1 水稻幼苗试验 将稻种用5 0 - - , 6 0 的水浸泡5 分钟后，于3 5 下浸种2 4 小时，然后倾出 水，保持湿润于3 5 催芽2 4 小时，刚好露白时用以试验。 每一个培养皿中铺一张滤纸，加入2 0 m l 所需浓度的药液，挑已发芽的种 子2 0 粒均匀放入。在2 8 下恒温培养，光照时问7 ：0 0 1 9 ：0 0 。培养4 天后测 量根长和芽长，并计算药液对水稻幼苗的促进率或抑制率”1 。 处理平均长一空白平均长 抑制率= 3 3 4 2 黄瓜幼苗试验 空白平均长 1 0 0 将黄瓜种子用5 0 , - , 6 0 的水浸泡1 0 分钟后，于2 5 下浸种l o 小时，倾出 水，保持湿润于2 8 催芽2 4 小时至刚出芽。 每个培养皿中铺一张滤纸，加入2 0 r a l 所需浓度的药液和2 0 粒发芽整齐的 种子，加盖于2 8 下恒温培养，光照时间7 ：0 0 1 9 ：0 0 。 4 天后测量根长和芽长，并计算各药液对黄瓜幼苗的促进率或抑制率，计 算方法同水稻幼苗试验 竺! ! 旦丝! ：兰些堡兰垒堑兰主些全堑苎 表3 - 3 - 1 目标化合物7 a 7 u 对水稻和黄瓜的抑制卣分数( ) t a b l e3 - 3 1 g r o w t hi n h i b i t i o no fr i c ea n dc u c u m b e r b yc o m p o u n d s7 a 7 u n o 坐塑 鉴巫 圣鉴塑鉴羔 竖丛鉴 ! ：! ! ：! ：! ! ：! ! ! ! = ：! ：! ：! ! ： ! ：坚型! ：! ：坐 7 a1 12 718 21 0 9 3 3 18 i2 74 880 1i70 52 24 4 7 b91 55 6 68 0 l3 23 6 2 76 469 32 70 278 0 7 c1 46 61 08 21 02 13 l7 i- 3 l4 91 49 2 2 i4 93 45 0 7 d1 47 33 0 8 61 49 25 l0 43 32 8i i5 22 69 5 2 34 0 7 e6 1 858 830 52 5 7 22 14 672 31 48 3 12 7 7 f57 01 34 3- 17 i2 94 72 89 8l i8 81 22 32 02 2 7 9 33 51 0 9 019 54 15 3- 2 29 41 8 1 4- 2 06 8 3 5 1 0 7 h6 0 9- 0 4 675 89 1 02 25 319 12 l9 73 2 6 5 7 i29 769 247 71 04 6- 2 40 81 42 8一1 94 44 28 0 7 j 95 61 9 0 969 23 i6 7- 2 02 90 0 0- 1 6 1 74 0 2 7 k1 27 l1 3 4 41 58 l2 68 41 65 12 3151 83 03 0 8 5 7 i59 l3 0 21 6 6 72 34 1- 79 42 63 1一1 05 32 29 3 7 m2 3 4- 1 4 91 2 0 62 l3 l8 4 12 2 4 934 01 65 6 7 n35 4- 0 2 3 1 43 92 92 2i l5 63 07 280 25 37 5 7 0i l0 067 71 8 8 2l i 8 71 95 91 47 822 62 2 5 7 7 p 】8 8 47 0 72 44 31 9 4 9- o5 27 9 52 23 92 0 3 7 q l o5 97 0 02 5 1 63 44 8l2 465 31 49 0 1 l1 1 7 rj 】3 370 72 48 94 20 7- 02 382 9- 66 867 9 7 s l50 91 84 62 69 l2 88 338 32 47 9- 1 6 1 94 6 4 0 7 t 48 089 81 70 24 09 1j77 724 4- j 32 7i6j 7 u08 374 6 2 73 5 98 7i77 21 9 9 068 81 44 i c k一2 1 31 3 6 0 55 52 48 07 1 6j 2 l706 32 9 2 8 + n e g a t i v e i n h i b i t i o n p e r c e n t a g es h o w s p r o m o t i v ea c t i o n f o r p l a n t g r o w t h + c ki sn ，n d j m e t h y l p i p e r i n i u mc h l o r i d e 2 4 翌竺童! 鉴堕竺竺些堡竺竖丝! ：! ：三些堑生塑塑垒坐! ! 竺塑堕丛 表3 - 3 - 2 目标化台物6 a - 一6 u 对水稻的抑制百分数( 1 t a b l e3 - 3 2g r o w t hi n h i b i t i o no fr i c eb yc o m p o u n d s6 a , - 6 u 水稻 n o 芽比根k + n e g a t i v e i n h i b i l i o n p e n c e n l a g e s h o w s p r o m o i v e a c t i o n f o r p l a n t g r o w t h + c ki sn ，n d i m e t h y i p j p e r i n i u mc h l o r i d e 第四章结果和讨论 4 1 有关化学反应的讨论 4 1 1 酰胺基硫脲的关环反应一s z 系列化合物的制备 酰胺基硫脲类化合物的反应活性部位较多，在不同的条件下可以进行不同 的关环反应。 在碱性条件下，4 n 上失去质子形成氮负离子，亲核进攻羰基碳而形成1 ，2 ，4 一 三唑环”1 。 os r 广岂一n h n h 一苎一n h r 2 等- 一p h - - 耷n - - ￥n 声h n hp ￥卢书斧甲卢螂 在酸性条件下，酰氨基硫脲可以关环形成1 , 3 ，4 噻二唑。其可能途径为：羰 基优先和h + 结合，然后s 原子进攻羰基碳而发生环化。 卧o 也s 眦z 一睡潜一巩 爷卜b 圈4 - 2 酰氨基硫脲在酸性条什下的关环反麻 在醋酸汞存在下，酰胺基硫脲可以环化为1 , 3 ，4 恶二唑。可能是由于h 9 2 + 对硫有较强的亲和力，使硫羰基活化而有利于羟基氧对硫羰基的亲核进攻“。 群 r 1 o m 苎s n t 墨r r n - - n h ：s h g ( o a c ) 2 、d h 心职， r ，火n - - + 如n hs h s c 瓦火n - - 。人n - a c o n h r 2 - a c o h n 职，r ，火+ 如8 一h g o a 。瓦火。人n 职， 图4 - 3 酰氨基硫脲在醋酸汞存在下的关环反应 4 1 2 关于c a u 9 9 0 1 的关环反应 在实验的初期曾尝试对程卫华同学的系列化合物n 取代芳酰基- n 、f 5 取代 芳基2 呋喃甲酰基) 硫脲在各种碱性条件下进行关环反应，均没有成功，但是当 去掉一个酰基以后，用2 m o i l 的n a o h 便顺利的关环为三唑化合物s z 9 9 0 1 ( 熔 点：2 5 8 2 5 9 ) ，可能是由于程卫华同学的酰胺基硫脲的l ，4 位上有两个酰基， 钝化了反应活性。 剑口童电* 爵虱h 乱一 、c i 化合物s z 9 9 0 1 4 1 3 中间体2 呋喃甲酰肼的制备 2 一呋喃甲酰肼的合成由2 呋哺甲酸乙酯与过量的水合肼回流2 小时，冷却 后减压蒸馏，除去过量的水合肼，再用无水乙醇重结晶，可以得到很高的产率 ( 9 4 ) 或者直接用于下一步反应。 莎i c _ 三! ! ：旦竺兰兰丝堡兰垒堑兰主些兰堑兰 4 2 目标化合物的波谱分析 现以化合物6 0 和7 0 为例加以说明 啦州a 糠n 矗 ( 化合物6 0 ) n n h i il c 、n 一咚s ( 化台物7 0 ) 4 2 1 红外光谱分析 c h 3 c h 3 对于酰胺基硫脲化合物，在3 1 5 0 3 3 0 0 c m “处有n h 伸缩振动吸收峰，在 1 6 8 0 c m 。处为尖锐的羰基伸缩振动吸收峰，1 5 0 0 - 1 6 0 0c m 4 之间有较强的c = c ， c = n 及苯环吸收，1 3 6 0c m 。处有明显的c = s 吸收峰而且在1 1 7 0c m 。处可以 s = c - n h 的特征吸收峰，通过6 0 0 - - 9 0 0c m 。1 处的吸收峰可以准确判断出苯环的 取代类型。 当酰胺基硫脲环化为三唑化合物后，1 6 8 0c e i l 1 处的羰基伸缩振动吸收峰消 失，但在3 1 0 0c m 。处仍能看到n h 伸缩振动峰，同时还呈现1 3 2 0e m 。1 ( s = c ， 强) 和1 1 6 0 ( s = c n h ，弱) 峰。 4 2 2 核磁谱图解析 在化合物6 0 中有三个活泼的氢，其化学位移均在低场，从活泼氢的裂分 情况来看，6h a 最大，6i t c 次之，而从计算机的预测也证明了这种分析，即化 合物6 0 的核磁分析为：6 h a1 0 4 0 ，6h c9 7 7 ，6 1 4 b9 6 ，芳环6h 范围在 7 9 2 - 6 6 6 p p m ，甲基6h 为2 2 8 p p m 。 型燮堕堑箜些兰堕堡丝! ：! ：! ：三些塑生塑塑坌些皇生丝鋈丝 当其环化为三唑类化合物7 0 ，原化合物在9 - 1 0 5 p p m 的峰消失，而在 1 2 6 2 p p m 处呈现出1 ，2 ，4 三唑啉环内n h 吸收峰。同时其它峰也向高场移动， 这可能是由于成环后屏蔽效应改变的影响。 张自义等”。1 在研究一些类似结构的衍生物时发现，该类化合物可因3 位取 代基或4 位取代基的结构差异而以硫酮或硫酚的形式存在。但对该类化合物， 通过1 h n m r 测定结果表明，在所有的目标化合物中，在61 2 】5 p p m 之间均有 一个明显的n - h 质子，而且在62 5 - 3 p p m 之问没有可交换的质子的信号。另 一方面，通过对化合物7 0 做cn m r 发现只存在种结构形式的谱线，而无 成对出现的两种异构体形式，因此可以判断此呋喃基取代的三唑类化合物是以 硫酮而不是以硫酚的形式存在。 4 3 生测结果和讨论 生物测定数据见表3 - 3 1 和3 3 2 。 总的说来，硫脲系列和三唑系列化合物表现出了一定的植物生长调节活性， 而且有几个化合物具有较好的效果。 对于水稻幼苗试验，数据表明，三唑化合物对水稻芽和根的生长主要表现 为抑制作用。有些化合物如7 d 在1 0 0 m g l 时对水稻根的抑制率达到 5 1 0 4 ，7 9 ，7 q ，7 t 对根的抑制率也均超过了4 0 ；硫脲系列化合物在1 0 0 m g l 时对 于水稻根的生长也表现出了较好的抑制作用，其中6 m 对于根的抑制率也达到 了6 5 3 5 。 对于黄瓜幼苗试验，三唑系列化合物在低浓度1 0 m g l 时主要表现为促进 生长的作用，而在较高的浓度1 0 0 m g l 时则主要表现为对黄瓜幼苗的抑制作用。 如化合物7 n 在1 0 0 p p m 时对黄瓜根的抑制率达到5 3 7 5 ，对于芽的抑制率也达 到3 0 7 2 。 经过初步筛选，我们发现了一些具有较好植物生长调节活性的化合物，如 6 m ，7 d 7 n ，7 q 等。对于此类化合物进行更加深入的化学修饰和活性筛选方面的 研究，将有可能得到具有实用价值的新农药。 2 0 0 2 届硕士学位论文农药学专业李新芝 第五章总结 1 本论文合理地设计了一系列未见报导的l ，2 ，4 一三唑啉一5 一硫酮类化合物。 2 设计了目标化合物的全合成路线，并以此合成了2 1 个此类化合物。 3 所有的目标化合物均通过了i r l h n m r 和元素分析的鉴定，并讨论了它们 的波谱规律。 4 生物活性测定结果表明，该系列化合物均有一定的植物生长调节活性，基 本达到了预期的目的。 5 其中间体酰氨基硫脲也为新颖的化合物，并且也表现出了一定的植物生长 调节活性。 6 完成了梅尔外因反应的进一步研究，提高了收率。在合作单位河北省万全 农药厂进行了c a u 9 9 0 1 的扩大试验，应用于国家“十五”科技攻关项目中。 7 在研究生期间向国家核心期刊投稿四篇，已发表三篇，分别如下 1 ) x i n z h il i z o n g x i ns i 2 0 0 2 s y n t h e s i s a n d b i o l o g i c a l a c t i v i t i e so f 3 一( 2 。f u r y l ) 一4 - a r y l - 1 ，2 ，4 - t r i a z o l i n e - 5 一t h i o n e s c h i n e s ec h e m i c a l l e t t e r s ， 1 3 ( 2 ) ：1 2 9 1 3 2 2 ) 李新芝司宗兴2 0 0 2 3 - ( 2 呋哺基) - 4 - 芳基- l ，2 ，4 一三唑啉5 一硫酮的合 成及生物活性有机化学，2 2 ( 3 ) ：1 7 8 1 8 2 3 、李新芝鲁东飞司宗兴2 0 0 2 1 ，2 ，4 - 三唑啉- 5 - 硫酮类化合物的合成及 生物活性化学通报，6 5 ( 2 ) ，w 0 1 3 4 1 李新芝司宗兴有生物活性的三唑类化合物的研究进展 农药( 已投待发) 塑燮堕兰：竺些苎丝坚丝! ：! ：三些塑生塑箜鱼堕兰兰丝堕丝 参考文献 1 p o l y aj a “c o m p r e h e n s i v eh e t e r o c y c l i c c h e m i s t r y ”，v 0 1 5 p e r g a m o n ，o x f o r d 。 1 9 8 3 ：7 3 3 l 2 jab u e c h e lk hg e r o f f e n 1 9 7 1 ：1 9 4 0 6 2 8 ：b p l e m p e lm d e u t s c h em e d w o c h e n s c h r i f t ，1 9 6 9 ：9 41 3 5 6 6 4 1 3jk t t b u e c h e1 ，a r z n ei m f o r s c h u n g ( d r u gr e s e a r c h ) ，1 9 7 2 ：2 21 2 2 0 1 4 rw m a r s h “s y s t e m i cf u n g i c i d e s ”，s e c o n de d i t i o n l o n d o na n dn e w y o r k l o n g m a n 1 9 7 7 ：7 1 5 jm i t s u r us a s a k ie ta l a g r i c b 0 1 c h e m ，1 9 8 7 ，5 1 ( 6 ) ： 【6 s u g a v a n a mb a l a s u b r a m a n y a n ：b r i t ，21 5 80 7 1 。1 9 8 5 7 l i n d n e re k k e h a r de ta 1 ：g e r o f f e n ，33 4 46 3 3 1 9 8 5 8 宋宝安，胡德禹，曾松有机化学，2 0 0 1 2 1 ( 7 ) 9 j 宋宝安，胡德禹，赵豫，p fa 农药，1 9 9 6 ，3 5 ( 8 ) 1 0 贺红武世界农药，1 9 9 9 ，2 1 ( 4 ) 1 1 刘长令，农药译丛，1 9 9 7 ，1 9 ( 2 ) 1 2 高旭，黄明智，任天瑞农药，2 0 0 1 。4 0 ( 9 ) ：7 1 3 s g h e g d e ，m d m a h o n e y p e ti n t a p p l w o0 0 4 20 2 8 1 4 t k o b o r io ta 1 j p2 0 0 02 9 0 ，2 6 3 【1 5 j 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2 刘长令，农药译丛，1 9 9 7 1 9 ( 2 ) 苏少泉，世界农药，2 0 0 1 ，2 3 ( 4 ) 杨光富，杨华铮，陆荣健，p ta 高等学校化学学报，1 9 9 7 ，1 8 ( 2 ) 王火翔，柏再苏农药译丛，1 9 9 7 ，1 9 ( 4 ) 刘长令，农药译丛，1 9 9 7 ，1 9 ( 2 ) ， 史好新，王忠义，史海健有机化学，2 0 0 0 ，2 0 ( 3 ) 杨扬，吕文硕，史延年化学通报，1 9 9 6 ，5 9 ( 1 0 ) 手火翔，柚再苏农药译丛，1 9 9 8 ，2 0 ( 1 ) 刘长令，汀灿明农药译丛，1 9 9 8 ，2 0 ( 4 ) 杜晓华，司宗兴合成化学，2 0 0 0 ，8 ( 1 ) x i nz h il i ，z o n gx i n gs i c h i n e s ec h e m i c a ll e t t e r s ，2 0 0 2 ，1 3 ( 2 ) ：1 2 9 b a u fu r e u t h e rwe ta g e ro f f e n1 9 0 6 7 7l ，c a 11 4 ：8 1 8 4 3 b a s a r a hgs p i f f e r i t t ime ta 1 p e s t i c s c i 1 9 9 1 ，3 1 ：4 0 3 周平，世界农药，2 0 0 2 ，2 4 ( 1 ) ，6 8 刘k = 令，农约译丛，1 9 9 7 ，1 9 ( 2 ) ，2 9 邬柏释，5 化成世界农药，2 0 0 l ，2 3 ( 3 ) ，5 2 张 三芬中国化j 学会农药学会第六届年会论文集，1 5 3 3 a p f w a t s o n 。n e r o s ee ta 1 b i o c h e m a n db i o p h y s r e s ! ! ! ：旦竺! ：兰竺堡兰坐垄兰主些兰塑茎 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 9 4 0 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 5 0 5 1 5 2 5 3 c o m m u m 1 9 8 9 ，1 6 4 ：1 17 9 ：b h e n r ymj p e s t i cs c i ，1 9 9 0 。2 8 ：3 5 王元止农药泽丛，1 9 9 5 1 7 ( 5 ) ：3 4 杨扬，吕文硕，史延年化学通报，1 9 9 6 ，5 9 ( 】0 ) k l u r s s e n ，s t r e r o lb i o s y n t h i n h i b 1 9 8 8 3 0 5 3 2 0 r a f l e t c h e r ，h o f s t r a ，s t r e r 0 1b i o s y n t h i n h i b 1 9 8 8 3 2 卜3 2 9 s c d i c k e r m a n ，g b v e r m o n t ，j a m e r c h e m s o c ，1 9 6 2 ，8 4 ，4 1 5 0 h m e e r w ein ，e b u c h n e ra n dv a ne m s t e r ，k ，j p r a k t c h e m 1 9 3 9 ，1 5 2 ( 2 ) h z o l l i n g e r ，a z oa n dd i a z oc h e m i s t r y ，j n t e r s c i e n c ep u b l is h e r s ，i n e ，n e w y o r k ，1 9 6 1 ，p1 6 2 1 6 5 w e b a c k m a n n ，r ah o f f m a n ，o r g r e a c t i o n ，1 9 4 4 ，2 ，2 2 4 2 6 1 0 c d e r m e r ，m t e d m is o n ，c h e m r e v ，1 9 5 7 ，5 7 ，7 7 1 2 2 d f d e t a r ，o r g r e a c t i o n ，1 9 5 7 。9 。4 1 1 m g o m b e r g ，