（有机化学专业论文）含三唑环四唑环酰基硫脲的合成及生物活性研究.pdf

摘要 酰基硫脲因其广泛而显著的生物活性使之成为极具开发潜力的一类农 药。本文通过3 一氨基一1 ，2 ，4 - 三氮唑和5 一氨基一l h 一1 ，2 3 ，4 四氮唑分别与不同 的酰基异硫氰酸酯的亲核加成反应，合成了两系列共二十八个新的酰基硫脲 衍生物，并对其产率、理化性质作了首次报道。j 化合物i 和的结构为： l 、 。，氨基一。，。，。三氮唑酰基硫脲。，a ，0 0 一 h o s 一1 n f 弋n - - n h 0hsh 5 一氨基1 ，2 ，3 ，4 四氮唑酰基硫脲( ) a ， l 一 h n n 化合物i1 - - 1 4 ，。的结构均经红外光谱、核磁共振、质谱及元素分析鉴 定，并对其反应条件、合成方法、光谱性质进行了系统分析。 用平皿法初步测定了这两类化合物的除草活性，结果表明：ln 、i 。 、。、2 具有很高的除草活性；l 。、i6 、i 。il 。、l ，、i 。、i 。也具有好的除草 效果并且选择性也很好。 另外，还用小麦芽鞘法、黄瓜子叶法和黄瓜生根法对两类化合物作了植物 + e 长调节活性的初步_ i 受! i 试。结果显示：【a 、l 。、in 、i 。：、in ie 、ni u 、 。有很好的植调活性。；。 关键词：三氮唑、四氮唑、酰基硫脲、合成、除草活性v 植物生长调节剂 k 。 ? 。 a b s t ra c t a c y l t h i o u r e a d e r i v a t i v e sh a v er e c e i v e d i n c r e a s i n g i n t e r e s t sb e c a u so f ih e i rw i l d l yp o t e n t i a lb i o l o g i c a lp r o p e r t i e s t w os e r i e so ft w e n t ye i g h tn o v e l a c y h h i o u r e ad e r i v a t i v e sh a v eb e e ns y n t h e s i z e db ya d d i t i o nr e a c t i o no ft r i a z o l e ( ) rt e tr a z o l ew i t hd i f f e r e n ta c y l i s o t h i o c y a n a t e s ，w h o s ey i e l d s ，p h y s i c a l a n d c h e m i c a lp r o p e r t i e sa r ef i r s t l yr e p o r t e d ( ) hsh 0 i 1 l l s e r i e sf ：a r c n c n ( ) hsh 4l4 5 s e r i e s ：ar c - n c n n n h - v h n n i| 1 n 一、 7 f h es t r u c t u r e s o fc o m p o u n d sp r e p a r e dh a v eb e e ne h a r a c t i e r i z e db y i i n m r ，i r ，m sa n de l e m e n t a r ya n a l y s i s ，a n dt h es p e c t r o s c o p yo f t h e s e lo m p o u n d sa r e s y s t e m a t i c a l l yi n v e s t i g a t e d t h e r e a c t i o nm e t h o d sa n d c o n d i t i o n sh a v eb e e na n a l y s i z e dt o o t h ep r e i m i n a r yh e r b i c i d a la c t i v i t i e so fc o m p o u n d s i i jj4a n d ii ( h a v eb e e nt e s t e d t h er e s u l ts h o w st h a ts o m eo ft h ec o m p o u n d sh a v e e x c e l l e n ti n h i b i t o r ya c t i v i t i e sa n dg o o ds e l e c t i v e o nt h eo t h e rh a n d ，t h ea c t i v i t i e sa sp l a n tr e g u l a t o r so f2 8c o m p o u n d sa r e a l s od e t e r m i n e db ym e t h o d so fw h e a ts p r o u ta n ds h e a t h ，c u c u m b e re o t y l e d o m a n dc u c u m b e rs t r i k i n gr o o t t h ep r e l i m i n a r yb i o l o g i c a lt e s t si n d i c a t e st h a t s o f d eo ft h en e wc o m p o u n d sp o s s e s sf i n e ra c t i v i t y k e y w o r d s ：t r i a z o l e 、t e t r a z o l e 、a c y h h i o u r e a 、s y n t h e s i s 、h e b i c i d a l a c l i v i t y 、p l a n tg r o w t hr e g u l a t o r 第一章文献综述与课题提出 粮食对人类生存与发展具有重要意义，联合国粮农组织的一份资料表明， 世界农业面临每年增加7 0 0 0 万人口的巨大压力，而耕地面积却在不断减少。 据国家统计局最新资料显示，我国现有耕地9 3 m h a ( 1 4 亿亩) ，占世界的7 ， 而人【1 却占世界的2 5 ，并且还面临每年增加1 5 0 0 万人口左右，占世界每年 增加3 0 的严峻形势。同时，随经济的繁荣，2 0 0 0 年中国对谷物的需求将由原 来的3 3 5 m t 增加到4 7 9 m t 。因此，提高现有耕地的质量与单位面积产量已成 为2 1 世纪农业的重要举措。而农药的作用又是提高农业单位面积产量的重要 措施之一。因为农药的使用不仅可以避免各种有害生物对农作物的危害，而且 可以促进作物的生长，提高作物的抗劣性能，改善作物的品质。所以农药在解 决人类未来粮食问题中的重要作用以及促进蔬菜、水果的丰产，其前景是非常 广阔的。 第一节文献概述 根据现代农业和环境保护对新农药品种性能的要求，二十一世纪的农药 应具备：环境相容性好、活性高、安全性好和市场潜力大的特点“ 。这也是今后 国内外农药研究开发的主要目标。另外，农药工业发展到现阶段，已与原有的 观点以有毒物质从作物中消灭害虫与杂草，大有不同。新一代农药的总趋 势是从强调“杀死”( k i l l ) 转向到“控制”( p e s tc o n t r o ) 2 ，通过对生物( 昆虫或 植物) 代谢机理的研究，寻求高效低毒的害虫( 或植物) 控制剂，从而对害虫( 植 物) 的行为进行控制。 在研究开发的方法上，虽仍以传统的合成筛选法和类同合成法为主要途 径，但已开始注重开拓新的思路，如通过引入新元素f 、s i 等，使化合物的理化 性质变化较小，而生物活性大大提高；在开发杂环及稠杂环结构化合物的同 时，把立体化学应用于农药领域，不仅可提高产品性能，还可节省原料、减少环 1 境污染等。除以上两种经典方法外，天然活性物质模型法和生物合理设计法两 种新颖的开发思路将成为今后的热点，将是非常有效和有潜力的开发途径。尤 其利用天然活性物质模型法，通过对植物激素的深入研究，已合成出许多成功 的植物生长调节荆，如矮壮素和多效唑均已商品化应用。 一、植物生长调节剂的研究状况简介 植物生长调节剂是自二十世纪三十年代发现乙烯能促进凤梨开花，吲哚 乙酸可促进插条生根的生长促进作用后，才成为农药的叉一类别。 3 1 它是在植 物激素( 内源) 的基础上发展起来的一种新农药( 外源) ，是利用植物激素的作 用机理或将其作为先导化合物开发合成的类似物。其最大的优点是用量小( 小 到以p p m 计) ，增产效果高( 可以高到5 0 左右) ，操作方便。在全世界的农药 市场中，植物生长调节剂销售额达9 亿美元，占整个农药销售额( 1 3 8 亿美元) 的6 5 。目前，全世界约有4 0 家大的化学工业公司正在研制植物生长调节 剂，其中大多数在美国n ，如d o w 化学公司已将他们的农药研究规划从原有 的7 个领域调整为3 个领域杀虫剂、除草剂与植物生长调节荆 5 j 。而日本 已注册可在市场上出售的植调剂约有3 0 余种，销售额为4 5 亿日元，占农药总 销售额( 3 4 6 0 亿日元) 的1 3 。但在国内，据不完全统计，在八五期间研 制投产的新农药产品为8 7 个，其中植物生长调节剂仅为2 个 ，可见，我国的 植物生长调剂市场还是有很大发展前景的。 汀眦 n h c h ( 1 1 ) 吲哚乙酸( 1 2 ) 激动素( k t ) 到目前陆续发现并被公认的天然植物激素有生长素( a u x i n s ，如吲哚乙酸 结构式1 1 ) 、赤霉素( g i b b e r e l l i n s ，如赤霉酸) 、细胞分裂素( c y t o k i n i n s ，如激 动素k t 结构式1 2 ) 、脱落酸( a b s c i s i ca c i d ，如休眠素) 、乙烯五大类。它们在 一2 植物体对植物的生长、发育、代谢起重要的调节作用，能够促进( 前三种) 或抑 制植物细胞的伸长、分裂、生根、发芽、开花、结果等生理过程。此外还有一些 新的植物激素被发现，如1 9 7 5 年美国r i e s ，s k 教授发现的正三十烷醇，七 t 年代初发现的新型甾体植物激素油菜素内酯等。目前，世界上人工合成的植 物生长调节剂达2 0 0 多种，但多为生长素类与生长抑制剂类 93 ，如吲哚丁酸 ( 结构式1 3 ) 、苯氧羧酸类的2 ，4 一d ( 结构式1 4 ) 。而人工合成的细胞分裂 素品种却相当少，只有腺嘌呤类如结构式( 1 5 ) 、( 1 6 ) 和苯脲衍生物两 类1 。我国使用植调剂虽已有6 0 多年历史，但在1 9 4 9 年前，一直未在生产 l 二应用lz 。解放后，我国科学工作者除对国外开发的一些较好效果( 如2 ，4 - d 、 n a a 、i a a 等) 的植物调节剂的生理效应和应用作进一步的研究和发展外，还 自行研制了一些效果好、应用价值大的薪型植物生长调节剂，如大豆激素 3 一 ( 2 吡啶基) 丙醇 、e f 植物生长促进剂、a b t 生根粉、门多克( 2 ，3 - 二氯异丁 酸钠) 、n e 一1 0 9 、芽豆素等等。 ，c l 驭广c h 2 c h z c 0 0 hc 一。h ( 1 3 ) 吲哚丁酸 h 。 ( 1 4 ) 2 ，4 一二氯苯氧乙酸 h c h 2 0 h c c h n c h 。c h 。 介 n 7 h ( 1 5 ) n 6 一苄基腺嘌呤( 1 6 ) 玉米素 植物生长调节剂的作用是多方面的，最受重视的是使作物增加产量的植 嗣剂，在这方面已取得一些成功。如h e v e a 橡胶树在使用乙烯利后胶量增加 2 0 f ) 3 0 0 ；用5 0 0 p p r n 的n 一( 2 一氯一4 一吡啶) n 脲素，可使水稻增产3 4 ；美 国发现的d c p t a 可使农作物增加5 0 ，它还可以增加果品的色香味和增强 一3 一 作物的抗病能力，被农民称作是“奇迹之药”m 。此外，使用植物生长调节剂能 增强植物的抗逆性、减轻旱涝等灾害所造成的损失，还可以改进农产品的质 量。因此，植物生长调节剂是当前国内外化学界、生物界与农学界研究的重点 之一，被认为是2 1 世纪农业超高产的重要措施。我国著名农药专家陈万义教 授在l9 9 7 年1 2 月1 5e t 科技日报上曾预言“植物生长凋节剂是2 l 世纪农药 研究开发的新目标。”也有人乐观地估计，研究植物生长调节剂将会带来第二 次的“绿色革命”，并被认为是世界粮食生产的突破v i 之一【“ 。由此可见，植物 生长凋节剂的开发将成为农药研制的一个重点。 二、除草剂的研究状况简介 1 9 世纪末，人们发现了波尔多液和硫酸铜的选择性除草作用，并把此作 为农业化学除草的开端。后来1 9 4 7 年美国的p w z i m m e r m a n 和a e h i t c h c o c k 发现了2 ，4 - 滴的除草活性，除草剂的应用开发开始迅速发展起来。 | 1 n 5 0 年代，开发了苯氧羧酸类、苯甲酸酯类以及取代脲类和均三氮苯类除 牡刺；6 0 年代发现毒草安和拉索后，又合成了苯胺类除草剂，用量2 - 5 k g h m z ， 至7 ( ) 年代中后期，除草剂成为世界农药的主体。进入8 0 年代，以磺酰脲为代 表的乙酰乳酸合成酶( a l s ) 抑制剂的开发成为主流，用量降到1 0 9 h m 2 ，除草 刹进入了超高效时代。9 0 年代又开发了1 ，2 ，4 ，5 一四取代苯类原卟啉原氧化酶 抑制剂，既高效又安全。目前，除草剂在世界农药市场销售额中仍然呈上升趋 势，其中磺酰脲类、磺酰胺类、嘧啶醚类、咪唑啉酮类、2 h 一1 ，2 ，4 噻二唑并嘧啶 类等各种新型的a l s 抑制剂类除草剂的销售额增长较快；二苯醚类、环状亚 胺类、芳氧羧酸类等原卟啉原氧化酶抑制剂类除草剂也将有所增长，而其它一 螳用量高、毒性大的除草剂品种将逐渐退出市场。 1 5 、 近几年，新型除草剂开发主要有以下特点：杂环化合物占据了主要地 f f z “。特别是稠杂环新型除草剂，显示出具有超高效活性、高选择性的特点， 蜘杜邦公司开发的d p x e 9 6 3 6 l ( 玉嘧磺隆) ( 1 7 ) 、用量5 1 9 9 h m 2 ，适 合于玉米田，防除禾本科杂草和阔叶杂草，同时还具有低毒、低残留、易降解等 特点。又如美国d o w 化学公司对1 ，2 ，4 - 三唑并 1 ，5 一a 嘧啶环系进行了系统 一4 一 研究”，结果发现该类化合物的除草活性与磺酰脲类相当，并已被推荐商 品化如t p ( 1 - - 8 ) 。另外，随着生物合理设计新思路在农药开发中的应用， 芘二苔h 3 c l n h s 0 c h 3 ( 1 7 ) d p x e 9 6 3 6 玉噎磺隆( 1 8 ) t p 除草剂的作用机理和代谢机理的研究也日益引起重视，通过深入探索各类除 草剂的作用点，研究他们的抑制途径及作用的靶标酶，发现了不同种类的乙酰 乳酸合成酶( a l s ) 抑制剂和原卧啉原氧化酶( p r o t o x ) 抑制剂。自1 9 9 1 年报道 的5 1 种新分子中这两类靶标占了三分之二，其中以a l s 酶为靶标的占了1 9 种，以p r o t o x 酶为靶标的为1 5 种“1 。由于以这些抑制剂为靶标的除草剂，具 有超高效、广谱、低毒、低残留、高选择性和良好的环境相容性等特点，因此，通 过对这些先导化合物的结构修饰，如取代基修饰、杂环修饰、桥键修饰等已成 为开发新型除草剂品种最活跃的领域。 三、兰唑类化合物的研究状况简介 随着杂环化学的迅速发展，三唑系化合物及其衍生物的合成研究受到有 机合成、药物合成等方面专家的日趋重视。 2 2 3 三氮唑环具有很高的生物活性， 先后被研究开发出杀菌剂、除草剂和植物调节剂，在农业和医药等领域得到广 泛的实际应用。尤其进入8 0 年代，对含三唑基团的植物生长调节剂的大量开 发和应用，使三唑类化合物已成为新农药开发的重要领域。 1 三唑类杀菌剂 众多的三唑类化合物具有广谱、高效低毒、残效期长、内吸性好的杀菌活 性”，例如早期已商品化的三唑酮、三唑醇( 1 9 ) z 4 、双苯三唑醇、烯唑醇、戊 唑醇h “、环唑醇，已大量用于防治作物白粉病、锈病及果树黑星病等。 由于f 原子可使含巯基的酶失活，在三唑类化合物中，引入f 原子到有 一5 一 活性的结构中，可以提高药剂的活性，例如已商品化的含氟三唑类有粉唑 醇】、三氟苯唑和氟硅唑 ，还有罗纳一普朗克公司先后开发的呋醚唑m 1 和 糖菌唑( l s 8 6 0 2 6 3 ) 对谷类的叶部和穗部病害防效很好。而腈菌唑( 1 1 0 ) 【2 5 】 o h c h 3 c n c ， ) 一，弋h o h _ 一c h ，c - h h ( ( 作用靶标的超高效除草剂。 3 - 唑类植物生长调节剂 = i 唑类化合物作为植物生长调节剂在国内外已大量应用。商品化的品种 有许多如多效唑( 1 1 3 ) 、烯效唑、抑芽唑m 、缩株唑、抑霉唑等，尤其是多效 唑被认为是植物生长调节剂中的突破性进展。般作为植物生长调节剂的三 氯唑类物质都是作为植物激素的拮抗物质或抑制剂，其作用机理是抑制赤霉 索的生物合成“3 4 。华中师大有机教研室植物生长调节剂课题组，近年来对含 i 氨环的席夫碱和n 氨基膦酸酯的植调活性进行了较系统的研究圳，并合成 r 岔二氮唑环结构为( 1 1 4 ) 、( 1 一1 5 ) 3 6 。7 1 几大系列的新化合物，其中含三氮 一乏二卜t ：h ：彳h o h 0 弋h 。 n c h s n n ! | 【1 1 3 ) 多效唑 h n n a r 弋s 卧一c h n 弋户h (het)(cooh) n n h 。h e l ，a r c s h 弋h n h 弋 () i、 o p ( o c 2 h s ) 2 ( t 一15 ) 哗的席夫碱其空间结构、电性效应等与腺瞟呤类细胞分裂素有不少相似之处， 闲而也具有高的细胞分裂素活性，其中某些品种的细胞分裂素活性达到现有 的激动素与6 一苄基腺嘌呤的活性，更可贵的是含三氮唑的席夫碱同时还有很 强的生根性能，一般其生根活性为吲哚乙酸的1 5 2 倍，是具有开发应用价 值的一种新型植物生长调节荆。 由上可见，以三氮唑为活性结构组份的农药，已显示出良好的开发前景， 阿加上世界上已开发的含三氮唑环的农药被证明是低毒化合物，环境相容性 ”，所以三氮唑环衍生物的合成将为新农药的研究与开发注入新的活力。 华手瓣滋大学硬论文 四、四唑类化合物的研究状况简介 n 求取代四唑可以看作羧酸的类似物，它们的p k a 值很接近，并且具有 、约相同空间要求的平面离域体系m 。四唑官能团在生物代谢过程中扮演了 段酸稳定的电子等排物的角色，近几年来有关含四唑环化合物的合成方法及 j f 在医药、农药等方面的研究十分活跃。 1 医药方面 四唑衍生物常被用来作治，j ：制。可以治疗中枢神经系统疾病，如四唑基 烷基哌嗪( 1 1 6 ) 和四唑基烷基哌啶羧酸，已被证实可作为必需氨基酸受体的 x j 抗物，用以治疗神经系统疾病( 如癫痫病、中风和忧虑) 以及神经衰弱或神经 _ c 凋”。非甾体族的四唑衍生物的消炎活性已有大量的事例，如呋哺四唑 类、2 ，5 二取代四唑酰胺( 卜一1 7 ) 4 0 等均具有消炎活性，可用于治疗老鼠抓伤 引起的水肿浮肿。可用作抗过敏药剂。抗微生物活性：许多含有四唑环的 头孢菌素的衍生物显示出了抗菌活性，当前世界上最引人注目的医药之一 一头孢菌素系合成药物，其佼佼者头孢唑啉( 1 1 8 ) 就是四唑环取代的头孢 菌素骨架，它同先锋霉素均为同系最强的临床抗菌消炎药物。n 妇另外四唑锚 盐也被发现可以用以治疗r a n i k h e t 疾病以及烟草花叶病毒。含四唑环的 化合物还可以用来治疗心血管疾病，如已证实四唑脲和四唑硫脲( 1 1 9 ) 可以 降低老鼠中胆固醇总量n “。 n n 池- n 。少法旷。妙矾 c ( ) n h r -prh y n h u n - - n 叫执。h 姝 姒 华手彩滋天学顼论文 2 农药方面 四唑化合物在化学领域仍保持十分活跃的地位，在合成、农药方面也有许 多研究。如俄国学者k r u t i k o v v i 等人于1 9 9 0 年曾合成了含取代四唑环的 a 氨基膦酸酯( 1 2 0 ) ，后来又合成了一系列相似骨架的化合物，并报道此类 化合物能增强生物活性“。另外，文献还报道一些含四唑环的化合物具有植 物生长调节活性。兰州大学张自义教授合成r 含四唑环的酰氨基硫脲( 1 2 1 ) f l j 岔四唑环的三唑啉硫酮( 1 2 2 ) ，该化合物对小麦芽鞘的生长有明显的促进 炸j j ，效果接近植物生长激素吲哚乙酸 4 s 。华中师大卢冰熙等人合成了一系 列含四唑环的席夫碱和含四唑环的a 一氨基膦酸酯的新化合物 ，通过初步的 生物测试，发现部分化合物有植物生长调节剂活性，其中化合物( 1 2 3 ) 具有 优良的生长素活性。 一1 1 一：3 删h b h 2 9 0 2 5 0 5 79 5 92 2 4 0 2 4 1j 6 8 7 2 6 8 2 6 9 6 9 2 7 ：t 2 6 9 3 425 4j 4 2 6 3 ) 1 27 2 【28 7 ) 12 49 8 j ( 2 48 6 t 3 6 8 2 ) l ( 24 5 ) 4 0 2 2 ( 423 7 ) 23 s ( 2 17 ) 35 2 ( 3 6 8 ) 4 s 1 ( 4 2 5 、 4 3 6 r 42 2 ) 6 2 f 4 4 9 ) 篙 c 1 8 7 7 ) 惜 胍9 7 ( 2 6 8 1 ) 。z ，s 。焉5 。焉i ( 2 25 0 ) 2 06 2 ( g o 7 6 ) 2 0 ，5 7 ( g o2 3 ) 2 2 6 3 【2 2 4 7 ) 。帆i 州一c 。j j u n ( ) , s 嚣 2 7 7 2 7 9k 执淼陋未 二c ，t ，c ，h 。c c ，、c 。h 。wr ，：s ；i ：景 。s s 。s 。 一s t i 。4 ，7 。3 。9 ，i 。l 。i ，3 ，c ? 2 5 1 2 ”6 ， 一一l 一一l 一一j 一一一一一 3 、l j 标产物的合成讨论 根据有关文献旧，酰基异硫氰酸嗜与亲核试剂加成反应，常伴随有亲核 一15 姐 盯 粥 他 业m 豫堇| 慨 m 讯 帆 掘 i-1j_曩i 华q b 帮麓夭学颤论文 l t 代眨啦的蓬争( 见下式) ，但在此反应中副产物非常少，反得到的产物基本上 0 硫脲，因此在处理粗产物时，采用长时问静置冷却，然后直接抽滤，洗涤，再 r f ：i i 品i ! | j 町得纯晶硫脲。 ?n n h t l ? n，aronh弋nh ，、r0 州s l 、 h n 八坚a ，。0 一乩sh 划n - - n h 化r e 结l 锗热溶解时，先加一定比例的d m f e t o h ( e t o h 可稍多些以便 浴俳术反成的三氮唑) 使粗品几乎全溶，然后再加一些水到正好有沉淀析出 叭阿补加少量d m fe t o h ，趁热过滤。目的使杂质留在滤液中，而硫脲先析 ，杂质比硫睬的溶解性要好。 三、目标化台物酌波谱性质分析 ( 一) u v 和i r 测试数据分析 l 、化合物1 的u v 和i r 数据见表2 2 2 、分析：在红外光谱图中，所有的特征基团均表现出明显的吸收 ( 1 ) 所有的化合物在3 l o o 3 3 0 0 c m 出现一个较强的单峰表明类似仲胺 琏自仃作，该峰属于与( ：o 相连的n 上的n h 和三唑环上n h 的伸 缩振动吸收峰( v “，；而另个v w 一一吸收峰则出现在3 0 0 0 e m 。附近，稍宽些， 1 匕一般的v wn 吸收峰向低波数方向移动，主要原因为生成了分子内氢键，这与 史献”6 报道的基本一致( 见结构i ) 。 ( )s( ) ( ) n r ? 0r r h 【 _ r t c n t l c - - n h r ：4i | ； r 。l 、c = - snn h r ， 、nhc 8 s 表2 - - 2 目标化合物1 。的u v 和l r 测试数据 u vi r ( c m l ) ( k b r 压片) 化合物 x 呻，( r i m ) 、j n h、电：o、k n、k = s 2 6 9 23 2 3 83 0 3 01 6 9 01 6 2 01 2 7 8 2 6 2 63 2 5 83 0 3 81 6 8 01 6 0 01 2 6 8 2 7 0 43 2 4 03 0 3 01 6 9 01 5 9 81 2 7 8 2 6 4 83 2 7 83 0 4 21 6 7 51 6 0 51 2 6 0 2 7 4 63 3 0 03 1 0 0 1 6 6 51 5 9 81 2 6 8 2 6 3 83 2 3 93 0 4 0 1 6 8 01 6 0 01 2 5 9 2 7 1 23 2 5 8 3 0 3 01 6 8 51 6 0 51 2 6 0 2 6 2 23 2 4 03 0 2 01 6 7 01 6 0 01 2 6 8 。 2 8 3 z3 2 6 03 0 4 21 6 9 01 6 1 51 2 7 3 2 5 8 43 2 5 03 0 3 81 6 8 01 6 0 01 2 7 1 2 8 4 03 2 4 83 1 0 01 6 8 51 5 8 01 2 5 8 2 8 4 03 2 1 53 0 1 01 8 9 01 5 9 01 2 7 0 2 6 8 63 2 8 03 0 4 01 8 5 01 6 0 0 1 2 7 0 2 6 7 03 2 7 83 0 3 01 6 5 91 5 9 5】2 5 0 ( 2 ) 在1 6 5 0 1 6 9 0 c m 。附近普遍存在c o 的特征吸收峰，但较正常羰 基吸收峰波数有所降低，这可能是分子内氢键的形成( 见上式结构1 ) 导致c o 极性增大，双键性减小，从而使u c ；o 向低波数位移。 ( 3 ) 而c = s 键的伸缩振动峰在1 2 7 0 c m l 左右为一中等强度单峰，符合一 s 般结构 n 一也一n 3 0 0 c 5 67 固体( 3 6 8 5 )( 2 4 1 )( 3 3 4 4 ) 浅黄色 3 2 1 71 9 23 3 3 5 3 5 一( n o 2 ) 2 c 6 h 3 c o c ，h n 。0 5 s 2 7 6 2 7 75 2 7 固体 ( 3 1 9 5 )( 1 7 9 )( 3 3 1 3 ) 黄色3 7 0 6 2 5 83 3 5 9 j 4n o z c 6 h c o 一 c 9 h ，n 7 0 1 s2 6 6 2 6 86 7 4 固体( 3 6 8 5 ) ( 2 4 1 )( 3 3 4 4 ) 浅黄色 2 8 0 42 7 13 0 0 1 4 一c i c 。h 。c o 一 c 。h ，c l n c o s 3 0 07 7 5 固体( 2 8 2 3 )( 2 5 0 )( 2 9 7 3 ) 土黄色 3 2 9 22 ，2 22 5 8 6 4 一b r c 6 h 4 c o 一c 9 h 7 b r n 6 0 s 3 0 07 0 5 固体( 3 3 0 4 )( 2 1 6 )( 2 5 6 9 ) 黄色 2 9 0 12 0 32 2 4 9 。2 一i c n h c o 一c 口h ，i n o s2 7 4 2 7 55 2 1 固体( 2 8 8 9 )( 1 8 9 )( 2 2 4 7 ) 黄色 4 3 4 73 1 23 3 9 7 一 c 。h ，c o 一c 9 h n o s2 8 6 2 8 85 67 絮片状( 4 3 5 3 )( 3 2 5 )( 3 3 8 6 ) 8 3 - c h a c h 4 c oc l o h l o n 6 0 s 黄色 5 2 5 03 3 02 8 1 0 固体 2 8 5 2 8 66 9 5 ( 5 2 3 3 )( 3 3 9 )( 2 8 1 7 ) c h 2 c o 棕红色4 5 6 2 3 7 23 2 1 9 n c 1 3 h l o n 0 s 2 6 4 2 6 67 0 2 固体( 4 5 7 8 )( 3 ，8 5 )( 3 2 0 4 ) 土黄色 5 5 7 23 8 92 5 9 7 p h2 c h c o - c 5 h 1 3 n 6 0 s 2 7 0 2 7 18 4 6 固体( 5 5 5 0 )( 4 0 4 )( 2 5 8 3 ) 浅黄色3 4 6 82 3 72 4 3 9 l iz ，4 - c i ：c 6 h 3 0 c h 2 c oc i 。h c i z n 6 0 2 s2 9 5 2 9 77 0 4 固体( 3 4 5 9 )( 2 3 3 )( 2 4 2 1 ) 、 黄色 3 8 5 93 1 22 6 9 7 l ，4 - c i c 6 h o c h 2 c o -c i n h 9 c l n t 0 2 s2 5 2 2 5 56 3 7 固体( 3 8 4 0 )( 2 9 1 )( 2 6 、8 8 ) 黄色 4 3 3 03 4 13 0 4 3 4 - c h j o c 6 h c o 一c t o h l 。n 6 0 2 s 3 0 06 5 1 固体( 4 3 17 )( 3 6 3 )( 3 0 2 i ) 浅黄色3 8 6 9 2 9 73 9 1 1 ” c i h 7 n7 0 s 2 9 7 2 9 86 7 7 固体( 3 8 5 4 ) ( 2 8 4 )( 3 9 3 4 ) 一2 2 第三节结果与讨论 一、目标化合韵的理化性质 本系列共合成了1 4 个新化合物，颜色为浅黄色或士黄色固体或晶体。不 溶于水，难溶于石油醚、乙醚，微溶于热的乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙醋。室沮下 能稳定存在。本系列各化合物的熔点、收率及元素分析结果列表3 1 中。 二、反应条件的探讨 1 、异硫氰酸酯的合成条件讨论 同第二章，第三节、二 2 、目标产物的合成讨论 据有关文献n “，酰基异硫氰酸与亲核试剂的加成反应，常伴随着亲核取 代反应的竞争( 见下式) ，但在此反应中副产物非常少，所得的产物基本上是硫 脲。因此，在处理粗产物时，采用长时间静置冷却，然后直接抽滤、洗涤、再重结 晶，即可得纯品硫脲。 o h 碍一祭 y h n i n i l 、- - 掣产a h 弋声 舳一8 + 刖ut o sh n - - ； n 三、目标化合物的波谱性质分析 ( 一) u v 和i r 分析 1 化合物i 。的u v 和i r 数据见表3 - - 2 。 一z 3 一 寰3 2 目标化舍i n n 的u v 和i r 试t 曩 i r ( e r a 。) k b r 压片 化合物u v k 哪( n m ) 柏一r一o 埯，n蜥- 一s 2 5 6 63 2 3 03 0 7 01 6 9 81 6 51 2 6 7 2 6 3 23 2 4 1 3 0 6 51 7 0 01 5 9 71 2 6 5 2 7 4 43 2 0 83 0 8 51 6 9 0 1 6 3 81 2 7 5 2 6 7 z3 2 0 03 0 6 51 6 7 81 5 9 51 2 5 6 2 6 4 03 2 0 0 3 0 7 01 6 6 51 6 0 01 2 3 5 2 6 3 03 2 0 0 3 0 8 41 6 9 0 1 6 0 81 2 6 0 i ，c 。h 5 c o 。 2 7 0 63 2 0 83 0 5 51 6 9 5 1 6 0 01 2 7 5 2 6 3 03 2 0 53 0 7 01 6 6 81 6 6 01 2 4 8 一r 、 2 8 2 83 2 3 03 0 8 01 7 0 01 6 1 21 2 5 1 2 5 9 43 2 6 03 0 6 51 6 9 01 6 0 51 2 4 0 2 8 4 03 2 1 83 0 7 01 6 8 0 1 6 0 81 2 5 8 2 7 9 63 2 5 03 0 6 01 6 7 51 5 9 31 2 7 0 ， 2 6 9 z3 2 0 53 0 8 01 6 6 21 5 9 31 2 6 0 h ” 2 6 4 33 2 0 53 0 6 01 6 9 61 6 0 51 2 6 0 2 4 2 分析：在红外光谱图中，所有的特征基团均表现出明显的吸收 ( 1 ) 在3 2 0 0 c m1 附近出现较强的单峰，表现出类似仲胺基的存在，该峰属 干jc o 相连的n h 以及四唑环上的n h 伸缩振动吸收峰( v 。) 。而 乃一个v “h 吸收峰则出现在3 0 0 0 c m 。1 附近，峰形稍宽，比一般的 o nh 吸收峰 向低波数方向移动，主要原因为生成了分子内氢键，这与文献3 报道基本一 致( 见下式结构i ) 。 ( ) h 一，n r 。 0 0s 4，弋r 。 、- ( )n r t 04，c h r 。一c c s n h ( 1 )( ) ( 2 ) 在1 6 5 0 1 7 0 0 c m l 普遍存在c o 的特征吸收峰，但较正常羰基的 吸收峰波数有所降低，这可能是分子内氢键的形成( 见上式结构i ) 导致c = o 双键性减弱，力常数减小，而使得v c ；。向低波数位移。 ( 3 ) 在1 2 4 0 1 2 8 0 c m 。1 有一中等强度的单峰，为c = s 键的伸缩振动吸收 s 、9， 峰，符合于一般结构 n c n 3 一 0 一 h r ，飞一由 ： h 一： m z = 3 2 6 h s c n b ，d 掣 m z 一2 6 7 ( 1 0 8 0 ) i h 一： m z = 2 3 9 ( 7 0 8 ) m z = 1 8 3 ( 1 0 0 ) 。八 一 = m z 一7 6 ( 9 5 6 5 ) s i n c li m z 一2 7 0 ( 3 2 8 ) c 。h m z 一5 0 ( 6 8 8 1 ) 说明：含b r 化合物的同位素峰 m 十2 j 很明显。 代表性化合物。、i 。质谱图见附图3 5 、附图3 6 。 一2 8 一 -_i -i d 盼 一 n 0n 卜 i_ ， i 陆 兰 卜咪o ，刊啪盘哪。繇 、。旷们 华手灏蕊夭学硬论文 第四章目标化合物的生物活性测定 本文用国家“八五”新农药创制中规定的除草活性测定方法( 平皿法) ， 对i 、两系列目标化合物中的2 5 个化合物进行了除草活性的测定。同时，采 用小麦芽鞘法、黄瓜子叶扩张法和黄瓜子叶生根法对2 5 个目标化合物进行了 植物生 调节活性的初步测试。 第一节除草活性测定 一、材料与试剂 供试植物为稗草( 单子叶植物) 、油菜( 双子叶植物) ，均从武汉市种子公司 购进。 供试药剂为化合物i 。、i 。1 ”，和化合物i 。、i 。i 。共二十五个化合 物， 二、除草活性测定方法 1 药液配置：称适量待测样品，加少量n ，n 一二甲基甲酰胺溶剂使之溶 解，再加一滴乳化剂( 吐温一8 0 ) ，然后加蒸馏水稀释至l x l 0 “( 1 0 0 p p m ) 和1 1 0 ( 1 0 p p m ) ，以供测试。 2 测定方法：采用培养皿法( 平皿法) 用直径为9 c m 的培养皿，内放两张黟9 c m 的滤纸，加入9 m l 不同浓度的 ，寺测溶液。选择1 5 2 0 粒供试植物的种子( 油菜、稗草各2 0 粒) 放人培养皿 ，h 然后将培养皿放人人工气候箱中进行培养，温度控制在2 5 1c ，每天加8 小时光照，培养4 5 天后，调查结果，测出每粒种子的茎长、根长，求其加权平 均值，再与空白对照的茎长、根长相比较，计算结果，并对药效进行评价。 i t 算公式为：效果( 抑制率) = 窒号芋紫1 0 0 “ 结果为正值，说明药剂具有抑制作用，当为负值说明具有促进作用。 华手劳菠大学磺_ 论文 3 药效评价级别 抑制活性可用以下标准评价促进作用可参考以下标准 i9 0 效果a 级4 0 效果a 级 【7 0 效果 9 0 b 级2 5 效果 c 4 0 b 级 5 0 效果 7 0 ( ：级1 0 效果 2 5 c 级 j效果 5 0 d 级效果 1 0 d 级 三、目标化合物除草活性测定结果 化合物i 系列除草活性测定结果列于表4 一l ，化合物系列除草活性测 定结果列于表4 2 中。 表4 1 化合物i 、i ：。对植物生长抑制百分数 油莱茎长油菜根长稗草茎长稗草根长 1 1 0 5 1 1 0 11 1 0 5 l 1 0 1 x l o 5 1 l o 1 1 0 5 1 1 0 4 i l3 一n o ? c 6 h c o 一4 3 86 8 82 4 47 8 12 7 82 2 25 96 4 7 i 34 一n ( ) 2 c 6 h 。c o 一2 6 8 83 1 35 3 77 0 7z 7 85 5 6一1 7 74 1 2 1 ，4 一c i c 。h c o 5 6 38 1 33 176 8 37 7 83 3 33 5 56 4 7 i 4 一b r c 。h c o 4 38 6 33 6 63 6 6一1 0 06 6 77 6 53 5 3 i 2 i c 。h - c o 1 8 82 57 0 76 1 01 1 1 17 7 84 7 11 1 8 i ? c h 、c o 3 1 31 88 984 93 8 93 332 3 53 5 3 i b3c h3 c r h 4 c o 6 953 1 34 l51 7 17 789 4 44 1 21 1 8 c h 2 c o 一 - 3 135 09 87 0 73 3 35 566 4 76 4 7 1 、p h2 ( 、h c o 一5 6 3 635 374 39一1 1 13 8 92 358 2 4 1 l i2 4c i ? c h3 0 c h ? c o 一9 1 39 5 9 889 9 01 6 75 69 2 99 41 ，?t ，c i c 。h ( ) c h ，c o 一9 8 19 699 951 0 01 6 7+ 7 789 4 19 41 1 。4 一c h ，( ) c 。h c o 一2 50一1 2 21 46一1 1 15 0594 1 2 表4 2 化台物1 - i。对植物生长抑制百分数 油菜茎长油菜根长稗草茎长稗草根长 1 x 1 0 5 1 1 0 1 10 5 1 l o 1 1 0 5 1 1 0 1 1 0 5 1 1 0 i 13 一n f ) 2 c 6 h c o 一 一5 08 i 3一3 99 0 z5 0+ 5 64 7 17 6 5 一n o j c 5 h c o 一 2 56 33 93 f i 63 33t 6 6 71 7 7】7 7 4 。c i c 。h4 c o 一 4 3 85 02 27 0 76 6 73 335 8 85 8 8 ，1b r c 6 t t 。c o 一3 i31 33 66 4 1j6 673 3 3 l ：2 9 4 口：一【1 、h c ( ，一4 383 i3一1 4 64 6 33 339 4 ：一5 97 0 6 h ，c h ，c ( ) 一4 3 ，8- 1 8 8 1467 3 2l l1一jo o8 82 l7 7 日。 ： 一c h3 c6 h i c ( ) 一5 06 3 一l2 22 47 ：2一9 4 42 942 94 c h ，c o 一 ( 1 8 88 88 5d9 92 783 3 3 8 829 1 2 n 。 p h c h c ( ) 一1 8 81 88一2 683 665 03 3 3 17 71 7 7 n 。2 ，4 一c 1 2 ( 、= h3 0 c h2 c o