（有机化学专业论文）含α氨基膦酸酯结构单元的氮杂环化合物的合成与生物活性研究.pdf

硕士学位论文 m a s t e r st h e $ i s 摘要 氨基膦酸及其酯是氨基酸的含磷类似物，其衍生物具有良好的生物活性，被广 泛用做杀菌剂、植物生长调节剂和除草剂，因而具有广阔的发展前景。为了寻找具 有高生物活性的a 氨基膦酸酯衍生物，本文采用生物等排原理和活性亚结构拼接原 理，将泓氨基膦酸酯类似物结构引入酰胺结构中，设计合成了i - 6 ，i i - 4 两类共计 2 1 种未见报道的含氮杂环的a 氨基膦酸酯衍生物。同时将a 氨基膦酸酯和4 , 6 一二甲 氧基嘧啶结构引入芳氧苯氧丙酸酯分子中，设计并合成了1 7 种未见报道的化合物 i i i 4 。另外，采用l e w i s 酸催化的类m a n n i c h 反应，将噻唑和吡唑杂环引入到a 氨基膦酸酯结构中，设计并合成l o 种新型含噻唑和吡唑双杂环的q 一氨基膦酸酯衍 生物。目标化合物的结构如下： ( 1 ) o o 乙二烷基一1 1 【取代吡啶( 噻唑) 甲基】5 甲基1 h - i ，2 ，3 三唑4 甲酰 胺基 取代苄基膦酸酯i 6 ( 1 2 种) r 1 = h ，4 - o c h 3 ，4 - c h 3 ，2 - c i 。4 - c i 。4 - f 。4 - b r 2 , 4 - c l ic l 。n 0 2 r 2 = e t m e t a b u h 弋，c - 卜 ( 2 ) o , o - - 烷基一l 一( 2 ，4 一二甲基一噻唑一5 一甲酰胺基) 一取代苄基膦酸酯i i - 3 ( 9 种) o 1 1 4 n h 丫恕 杏r ， r 1 = h ，4 - o c h 3 ，4 - c h 3 ，2 一c i ，4 一c i ，4 一b r , 2 , 4 - d ic i r 2 = e t m e ( 3 ) o , o _ - - 烷基一l 一 2 一【4 一( 4 ，6 一二甲氧基嘧啶一2 氧) 苯氧】一2 一取代乙酰胺基) 一 取代苄基膦酸酯i i i - 4 ( 1 7 种) r 1 = h ，4 - o c h 3 ，4 - c h 3 ，2 - c i 4 - c 1 4 - f 4 - b r , 2 。4 - d ic i r 2 = e t 。m e 1 3 - b u r 3 = h ，c h 3 ( 4 ) o , o - - - 烷( 苯) 基【4 ( 1 。苯基3 取代一5 取代1 h - p i 七唑) 】- n 【2 ( 5 乙氧羰 基_ 4 一甲基- 1 ，3 一噻唑) 】一l 一氨基甲基膦酸酯i v - 4 ( 1 0 种) 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s r 1 = o p h ，c i ，o p h ( 4 - f ) ，o p h ( 4 - tb u ) ，h r 2 = c h 3 ，4 - fp h r 3 = e t n b u ，p h 与h i v 4 通过1 hn m r , e i m s ，i r 、元素分析对目标化合物的结构进行了表征，部分化 合物还得到了1 3 c 3 1 pn m r 的进一步确证：系统研究了目标化合物的波谱性 质和规律。同时对中间体和目标化合物的合成方法和工艺条件进行了系统的研究和 探索。 对所合成的部分化合物进行了初步的除草活性测试，实验结果表明部分被测化 合物表现出一定的除草活性。 关键词：q 氨基膦酸酯；酰胺；氮杂环；芳氧苯氧丙酸酯；类m a n n i c h 反应； 除草活性 r 2 ， q ，t 3、_晚z 、z 。：笋应 ( - 【u：0肾旷 a b s t r a c t a m i n o p h o s p h o n i ea c i d sa n dt h e i re s t e r sa r et h ep h o s p h o r u sa n a l o g u e so f n a t u r a l a m i n oa c i d s t h e i r d e r i v a t i v e s ，o n eo ft h ef o c u s e si nt h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to f a g r o e h e m i c a l s ，h a v eb e e nf o u n dt os h o w 、柝d eb i o l o g i c a la c t i v i t i e sa n da l e 诹d e l yu s e d 勰 i n s e c t i c i d e s , f u n g i c i d e s ，h e r b i c i d e sa n dp h a r m a c e u t i c a l s w i t ht h ea i mt of r e do u tn o v e l h e r b i c i d el e a dc o m p o u n d s ，w ed e s i g n e da n ds y n t h e s i z e dt w os e r i e so fn e wc o m p o u n d s c o n t a i n i n gn h e t e r o c y e l e sb yb r i n g i n ga - a m i n op h o s p h o n a t em o i e t yi n t oc a l b o x a m i d e f r a m e w o r ka c c o r d i n gt o t h ep r i n c i p l eo fc o m b i n a t i o no fb i o a c t i v es u b s t r u c t u r ea n d b i o i s o t e r i cr e l a t i o n s h i p s w ea l s od e s i g n e da n ds y n t h e s i z e do n es e r i e so fn e wc o m p o u n d s b yb r i n g i n ga - a m i n o p h o s p h o n a t em o i e t yi n t oa r y l o x y p h e n o x y p r o p i o n a t e sf r a m e w o r k c o n t a i n i n g4 , 6 一d i m e t h o x y p y r i m i d i n e w ea l s od e s i g n e da n ds y n t h e s i z e do n es e r i e so f n e wc o m p o u n d sb yb r i n g i n gp y r a z o la n dt h i a z o l em o i e t i e si n t oa a m i n op h o s p h o n a t e f r a m e w o r kv i at h em a n n i c ht y p er e a c t i o nc a t a l y s e db yl e w i sa c i d t h e i rs t r u c t u r e sa r e l i s t e da sf o l l o w s ： ( 1 ) o ，o d i e t h y l 一 c h l o r o t h i a z o l y l ( o rc h l o r o p y r i d i n y l ) m e t h y l 一5 一m e t h y l 一1 h 一 1 , 2 ，3 - t r i a z 0 1 4 - y lc a r b o n y l ) 一1 一a m i n o s u b s t i t u t e db e n z y lp h o s p h o n a t e 1 - 6 ( 1 2c o m p o u n d s ) r 1 = h ，4 - o c h 3 ，4 - c h 3 ，2 - c i 。4 - 0 1 ，4 - f ，4 - b r 。2 , 4 - d ic i n 0 2 r 2 = e t 。m e 。n - b u h 啦a 弋。c - 卜 ( 2 ) o ，o 一d i a l k y l ( 2 , 4 - d i m e t h y lt h i a z o l e 一5 一y lc a r b o n y l ) 一1 一a m i n o - s u b s t i t u t e d b e n z y lp h o s p h o n a t e i i - 3 0c o m p o u n d s ) 硕士学位论文 m a 8 t e r st h e s i s r 1 = h ，4 - o c h 3 ，4 - c h 3 ，2 - c i 4 c i 4 - f 牛b r 2 。4 n o庐o c c 心 也 【2 】 【3 】 【4 】 【6 】 【8 】8 【1 0 】 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 参考文献 苏少泉，酰胺类除草剂评述，农多览2 0 0 2 ，4 1 ( 11 ) ，1 4 秦永华，芳氧苯氧丙酸醋类除草剂的研究进展，尹泼走学学赧理乙锟 2 0 0 7 , 2 0 ( 3 ) ，381 - 3 8 4 宋宝安，蒋木庚，q 氨基膦酸及其酯的合成及生物活性的研究进展，有祝纪 学2 0 0 4 ，2 4 ( 8 ) ，8 4 3 8 5 6 慕长炜，覃兆海，吡啶类农药的研究进展，叨龙农藐2 0 0 3 ，2 ( 2 ) ，1 - 6 杨吉春，刘长令，吡啶类农药最新研究进展，农雪筑2 0 0 7 ，4 6 ( 1 ) ，1 - 9 k a g a b u s ，k i r i y a m a k , n i s h i w a k i h a s y m a n dp a r a - m e t r i cc h l o r o n i c o t i n y l i n s e c t i c i d e ，1 - 1 一( 6 - c h l o r o - 3 一p y r i d y l ) e t h y l 】一2 - n i t r o i m i n o i mi d a z o l i d i n e ： p r e p a r a t i o n ，r e s o l u t i o na n d b i o l o g i c a l a c t i v i t i e st o w a r d l n s e c t sa n d t h e i r n e r v e p r e p a r a t i o n s j 】b i o s c i e n c e , b i o t e c h n o l o g y , a n db i o c h e m i s t r y , 2 0 0 3 ，6 7 ( 5 ) ：9 8 0 - 8 【11 】 程志民，顾保权，李海舟，t h es y n t h e s i so fa c e t a m i p r i d ，旗p e s t i c i d e s ，1 9 9 8 ， 3 7 ( 9 ) ，1 2 1 4 【12 】t a k e o w ：k s t s u t o s h i k n a o k o y s y n t h e s i sa n ds t r u c t u r e a c t i v i t y r e l a t i o n s h i p so f d i n o t e f u r a nd e r i v a t i v e s ：m o d i f i c a t i o ni nt h e n i t r o g u a n i d i n ep a r t j 】j o u r n a lo f p e s t i c i d es c i e n c e ，2 0 0 4 ，2 9 ( 4 ) ：3 4 8 3 5 5 【1 3 】f i s c h e rrj e s c h k e p ，e r d e l e nc h a l o g e n a t e dn i t r o b u t a d i n e n e sf o rc o n t r o l l i n g a n i m a lp e s t s 吼釉2 3 0 和i 2 9 ，2 0 0 3 0 5 1 5 c a l 3 9 ：2 0 7 6 4 1 【1 4 】s h i n z o k ，n a k a k o i ，r i e i e f f e c t so fh a l o g e n i n t r o d u c t i o na tt h ecp o s i t i o no ft h e i m i d a c l o p r i dp y r i d i n er i n gu p o ni n s e c t i c i d a la c t i v i t y 田j o u r n a lo f p e s t i c i d e s c i e n c e ，2 0 0 5 ，3 0 ( 4 ) ：4 0 9 - 4 13 【15 】m a r k l e yl d ，s p a r k st c ，d r i p p sj e c o m p o u n d su s e f u la si n s e c t i c i d e s ， c o m p o u n d su s e f u la sac a r i c i d e s ，a n dp r o c e s s e st ou s ea n dm a k es a m e 【p 】 e p l 3 1 37 0 4 ，2 0 0 3 0 5 2 8 c a13 9 ：19 8 6 4 2 【1 6 】赵卫光，王建国，吡啶类农药研究趋势及新发现的含吡啶环的天然活性物质， 农劣2 0 0 2 ，4 1 ( 7 ) ，8 1 1 【17 】k o y a n a g i t , k i k u g a w a h ，m i y a s h i t a s p y r i d i n ec o m p o u n d so rs a l t st h e r eo fa n d h e r b i c i d e sc o n t a i n i n gt h es a m e 【p 】阿7 0 1 2 d d 3 d 9 j 2 j 7 ，2 0 0 3 1 1 0 6 【c a l 3 9 ：2 0 7 6 4 1 【18 】k o y a n a g i t , k i k u g a w 乱h , m i y a s h i t a s p y r i d i n ec o m p o u n d so rs a l t st h e r eo fa n d 1 9 【1 9 】 2 0 】 【2 l 】 【2 3 】 【2 4 】 2 5 】 2 6 】 【2 8 】 2 9 】 【3 0 】 3 1 】 【3 2 】 【3 3 】 硕士学位论文 m a 8 t e r st h e s i s h e r b i c i d e sc o n t a i n i n gt h es a m e 【p 】u s2 0 0 5 2 3 9 6 5 6 ，2 0 0 5 - 1 0 - 2 7 c a l 4 2 ：4 3 4 8 1 4 a g n i e s z k a , l u k a s z b ，p a w e l k h e r b i c i d a lp y r i d y ld e r i v a t i v e so fa m i n o m e t h y l e n e - b i s p h o s p h o n i ca c i d l n h i b i tp l a n tg l u t a m i n es y n t h e t a s e 阴j