（有机化学专业论文）芳氧羧酸衍生物的合成与生物活性研究.pdf

硕士学位论文 % 1 a s t l r s t 正 sts 沪-o c h (r ) h n -o -j-h et ( i i i )o r = p - c l ， 2 ,4 - 2 c 1 ,2 - c h 3 r = h， c h 3 h et 一 心 ， q 通过芳 氧乙 ( 丙) 酸与硫 ( 氧) 代磷醚 井 ，a - 氨基芳基亚甲 基麟 酸 酷的 缩 合反 应合 成i 、 ii 类化 合 物， 对反 应的 最 佳反 应 条 件 进 行了 探 索。 通过芳氧乙( 丙) 酸与磺酞胺的 缩合反 应， 合成了 十种未见文献报 道的目 标化 合 物m。 对以 上合成的 三类共 二十五种化 合物采用i r , h n m r , m s 及 元 素 分 析 等 测 试 手 段 鉴 定 了 化 合 物的 绑 。 用 平 皿 湘步 测 定 了 泣类 化 合 物 的 除 草 活 苗 结 果 表 明 1 21 1 11 1 4 1 i ; 、 i i i 2 , i ii 3 , a, i i i , , ii i 9 , ii i ,。 一 卜 种化合物对单、 双子叶 植 物均创r 好的 抑制活比与已 商品 化的2 , 4 - d ( 2 , 4 - - .氯苯 氧乙 酸) 的 除 草活 性相当。 初步 探讨了 这 三类 化合物的 结构与活性关系， 特别是芳 环上的 取代基对除 草活性的 影响， 为进一步 研究与开 发芳 氧 按酸 类除 草 剂提供了 实验数据。 厂 ”词 : 芳 氧 梭 酸硫 娜 代 磷 酬 a - 芳 基 亚 甲 -1 9 酸 酷磺酞胺 邹 除 草 活 性 硕士学位论又 m a s t e r s t h e s i s i n t h i s t h e s i s , w e c o m p o un d s , a c c o r d in g t o th e ir s tr u c tu re s o f th e d i v i d i e d i n t o t h e b e l o w t h ree s e r i e s : 淤 t w e n t y fi v e n e w n e w c o m p o u n d s , t h e y d e s i gn a n d s y n th e s i z e 石 u e c a n b e s e r ie s ( i ) n - 0 - a r y l o x y a c e t y l ( p r o p i o n y l ) 0 ,0 - d i a lk y l ( a ry l ) : ?xii o ) c h ( r ) c n h n h p ( o r ) , ( i ) x=o， s r = p - c i , 2 - c h 3 , 2 , 4 - 2 c 1 r i = h ， s e r i e s ( ii ) n - a - -a r y l o x y a ry l m e t h y le n e p h o s p h o n a t e s a 别ri n n r =4 -ci r i = p - c h 3 ， p - c 1 , p - o c h 3 ， 3 , 4 - d i o x y m e t h y le n e s e r i e s ( 助 p - a ry lo x y a c e ta m id o 印 r o p i o n a m i d o ) p h e n y l s u lf u ry l 0 c h (r ) c ( i i i ) h n - 仁 耍 今 h e l r=p - c l ， 2 , 4 - 2 c i , 2 - c h 3 r i 二 h， c h 3 h e t 一 心， 0 s e r i e s i a n d i i w e r e s y n t h e s i z e d fr o m a ry l o x y a c e t i c ( p r o p i o n i c ) a c i d , t h i o ( o x y ) - p h o s p h o p h y d r a z i d e a n d a - a m i n o a ry l m e t h y l e n e p h o s p h o n a t e s .a n d t e n p - a ry l o x y a c e t a m i d o ( p r o p i o n a m i d o ) p h e n y l s u l f u r i c a m i d e w e r e s y n t h e s i z e d fr o m a ryl o x y a c e t i c ( p r o p i o n i c ) a c i d a n d s u l f o n i c a c i d a m i d e .t h e c o n d i t i o n s o f t h e s e r e a c t i o n s h a d b e e n i n v e s t i g a t e d . t h e i r s t r u c t u r e s w e r e c o n f ir m e d b y i r , , h n m r , m s a n d e l e m e n t a r y a n a ly s i s . t h e p r e l i m i n a ry h e r b i c i d a l a c t iv i t i e s o f c o m p o u n d s ( i , 一 1 9 )、( 1 1 : 一 i i 6 )、 ( i i i , - i h , o ) h a v e b e e n d e t e r m i n e d . i t i s f o u n d t h a t c o m p o u n d s , s u c h a s i : 、 1 3 , i 4 , 1 5 . 1 1 1 2 、 m3、 h i 4 i i i 8 , m9 , i i i , o h a v e g o o d i n h i b i t o ry a c t i v i t i e s a g a i n s t r o o t a n d s t a l k o f b o t h d i c o t y l e d o n p l a n t a n d m o n o c o t y l e d o n p l a n t k e y w o r d s : a ry l o x y c a r b o x y l i c a c i d , t h i o - ( o x y - ) p h o s p h o h y d r a z i d e , a - a m i n o a ry l m e t h y l e n e p h o s p h o n a t e s , s u l f u r y l a m i d e , s y n t h e s i s , h e r b i c i d a l a c t i v i t y 硕士学位论又 v a s t e r s i i i l s i s 第一章文献综述 人类在2 1 佳 !: : 将面晦 诸多 扫 磁， 其中 最首要的就是人口 与粮食问 题。 我国 作为 一 个 以 世 界7 % 可 耕 地 面 积 养 活 世 界2 5 % 人口 的 大 国 ， 这 一 问 题 表 现 得 尤 为 突 出 ill . 在耕 地面积不可能增长的情况下， 如何增加现有耕地的单位面积产量，是刻1 所面 临 的 迫 切 需 要 解 决 的 问 题， 除 草 剂 在 作 物 生 产 中 起 着 关 键 作 用 2 1 。 在 我 国 ， 除 草 剂 在 三大农药中 所占的比 例远低于世界水平 ( 世界三大农药的 平均比例是除草剂:杀虫 剂 : 杀 菌 剂 为4 6 :7 :2 8 .9 : 1 9 .3 ， 而 我 国 的 为1 3 .4 :7 2 .6 :1 0 . 1 13 1 ) ， 这 正 是 我 国 农 药 落 后 所 在。 因 此， 当 前洲门 应 1 亥 尽 快 发 展除 草 剂， 增 加除 草 剂的 品 种， 提高 除 草 剂 的 产 量， 以 适 应我国 王 则弋 农业可持续发展的 需要。 第一节 除 草剂概况及发展方向 1 9 4 2 年，内 吸传导性除草剂2 , 4 一滴 ( 2 , 4 一二氯苯氧乙 酸)的 发现， 升 创了 除草剂工业的 新纪元。 它不仅除草效果好， 杀草谱广， 而月 对单、双子叶植物具有 显著的 选择性，因 而迅速在农 业生产中大面积使用。 在这一重大突破的影响下大大 侧注 了 除草剂的发 展， 开 创了 除草 工业 这一新 领域。 世界 上许 多 化学公司 竞相 开发 新的 除 草 剂， 并 促 进了 多 种新 型 除 草剂的 合成 及 筛 选(4 1 5 0 . 6 0 年 代主 要 开 发 了 氨 基甲 酸酷、 苯 氧 按酸、 脉、 均 三 嗦、 酞 胺类除 草 剂， 用 量2 - 5 k g t h m z 、 主 要 在 芽 前 值 佣。 进 入8 0 年 千 勺 合 ， 乙 酞 乳 酸 合 成 酶 抑 制 剂( a l s ) 的 开 发 成 为 主 流 ， 用 量 降 到l o w llm 2 ， 除 草 剂 t a d i# 人了 超 高 效 时 代 。 9 0 年 代 开 发 的1 ， 2 , 4 , 5 - - q 9 取 代 苯 类 原 p 博原 氧 落 拉 海 抑 制 剂， 既 高 效 又 安 全51 。 在 除 草 剂 中 ， 磺 酞 脉类、 磺 酞 胺 类、 啼 a;e 醚 类、 咪 呻琳 酮 类等a l s 抑 $ 喇的 销 售 额 增长 较 快 ， 而 其他一些用量高，毒性大的除草剂品种将会逐渐退出市场。 四 顾 近5 0 年 来除 草 剂的 发 展史， 按 其 结 构 大致可以 分以 下 几 到61 : 1 . 芳氧翔酸类 从4 0 年 代 到7 0 年 代， 美国 的a m c h e m公 司 开发 的2 , 4 一滴 是 这 类除 草 剂 中 应 用 最一 泛 的 品 种 ， 用 药 量 一 般 在2 k g /h m 2 以 上 ; 7 0 年 代 中 后 期 ， 将2 , 4 - ,滴 结 构 中 的 苯环改变为取代毗陡等芳香舞 环 基团，除草活性可提高一倍以 上; 将 硕士学位论文 % i 人 s t e r s i l l 仁 s i s 代 替2 ,4 - 滴结 构中 的 苯 习 ; ， 以 及 氟原 子的 引 用， 亦使 除草 活性 得到 很大 提高。 例 如 唆 禾 灵( g w z a lo f o p - p -e th y l ) 在2 5 25 0 g /h m z 即 可 防 除 豆 、 甜 菜 、 棉 花 、 亚 麻 、 花 生 、 油菜、 马铃薯、 .和蔬菜田的 一年 生和多 年兰 抒同捌除草。 近年来， 陶氏 益农( d o w e l a n c o ) 公司 又 开 发出e d g e ( h a lo x y fo p - r - m e t h y l , d e 5 3 5 ) 和。 lin c h e r ( c y h a lo f o p b u ty l , d e - 5 3 7 ) 两 个除 草 剂品 种。 2 . 氨基甲 酸酷类 1 9 4 5 , w . g . t e m p le m a n 等 人 捅首 了 苯 胺 灵( p ro p b a n ) 具 有 植 物 生 长 调 节 活 性 ， 捷利康( z e n e c a , 前 为i c i ) 公 司 将其开 发 成除 草剂。 6 0 年代初期， 孟山 都( m o n s a n t o ) 公司开发出 燕麦敌 ( d i - a ll a t e ) 等 硫代 氨基甲 酸靡类除草剂。这两类除草剂均用于旱 田 除 草， 用 量 一 般 为3 k 吵m2左 右。 1 9 6 9 年日 本 组 合化 学 公 司 开 发出 杀 草 丹 ( th i o b e n c a r b ) 等一系列含节基取代的 硫于 铭 乳 基甲 酸酷类除草剂， 可用于水稻田， 用 量 一 般 在2 k 的m2以 上， 此 类 除 草 剂 的 用 量 逐 年 下 降 。 3 取代脉类 杜邦公司于1 9 5 7 年开发出 斗 隙隆( f e r n u o n ) 等 服类除草剂。 这些除 草棚印 制 希 尔( 刚) 反 应 ， 主 要 用 于 旱 田 ， 用 量 一 般 为2 .5 k g /h m z e 尽管近年来仍有新品种出 现， 例如， 三菱油化公司正在开发 m e to b e n z u r o n ( v m p 4 8 8 ) , m a n x b e n i 公司 的g a m y la ( c u m y l u ro n , j c - 9 4 0 ) 已 进 入登 记 阶 段。 但 总的来说，此类除草剂的使用 量在逐年下降。 我国 生 产 绿 麦隆 ( c h lo ro to iu ro n ) 、 异丙 隆 ( is o p ro t u ro n ) 、 杀 草 隆( 莎扑 隆， d a im u ro n ) 三 个品 种属于该 类除草剂。 4 .取代均三嚓类 诺华 公司( n o v a rt is ) 于5 0 年 代中 期 开 发出 旱田 除 草 剂 可 乐 津 ( c h l o r a z in e ) ， 用 量 在i k 留 h m 2 左 右 。 某 些 含甲 硫 基 的 此 类 除 草 剂 ， 可 用 在 稻田 中 除 草 。 但由 于 残 效 期较长， 有些品 种对下茬作物有影响，目 前销售额逐年下降。 5 .酞胺类 孟山 都 ( m o n s a n t o ) 公司 在1 9 5 6 年开 发出 早田 除 草剂二 二 丙 烯草 胺 ( a l fi d o c h lo r ) 用 量 一 般 为2 .5 k 幼m 。 罗 门 哈 斯( r o h m h ，一， 15 0 0 0 o o- c h c- n( c , h s ) , 土 上 _ _-一 一 5 ( w a, c h ， 水田， . 年生及 多年生阔 3 叶草 草蔡胺 ( 几 甲 ro p a m id ) 2 -4( 土壤处 果园，葡萄园，蔬菜， 观理) 赏 植物除 禾 本 科及 阔 叶草 3 -6( 苗前 土 地) 苯 氧 狡 酸 类 化 合 物 具 有 优良 的 除 草 活 性 ， 因 此 有 关 苯( 芳 ) 氧 授 酸 类 衍 生 物 的 开发 研究也 受到人们的 关注。 华中 师大刘 钊 杰等将具有优良 生活 性的 麟 酸酷引 入 苯 氧 按酸 化 合 物中， 合 成了。 一 取 代芳 氧 基乙 酞 氧 基烃 基 麟 酸酷( t w j 系 列 化 合 物) 。 生测结果表明，由 于其兼具有苯氧菠酸类和麟酸酷的双重结构，它们具有很好的 选 择 性除 草 活 性， 并 有 一 定的 选 择 性1 0 1 ， 这 一 系 列 化 合 物的 结 构构 造 通 式为 ( i ) : x - 4 y ? c h 2c o 犷(o e t)2 ( i ) 芳 胺的s c h i ff碱 类化 合 物， 具 有良 好的 植 物生 长 调 节活 性，己 有 一 些 专 利 报 道 11 - 1 3 1 类的 华 中 师大 汪众 钢 等 采用 芳 胺 与 芳 醛 反 应 合 成出1 3 个未 见 文 献 报 道的 苯 氧乙 酸 s c h iff 碱 ， 并 对 其 物 理 性 质 、 波 i 性 及 生 物 活 性 进 行 了 研 究。 生 物 活 性 汉 喊 结 果 表 明 ， 苯 氧 乙 酸s c h iff 碱 类 化 合 物 大 多 具 良 好 的 生 物 活 陛 ， 在 促 进 植 物 生 根 性 a n 士学位论又 ) : 1 s i t r s i 丁 f s l items 育 肪面 尤为 突出 14 1 。 其结 构 通 式为( ii ) ar ch= n c h 2 c o 2 h( i i )a r 二h o c 6 h 4 - o r r o c 6 h 4 - 磺酬按 类除草剂也是一类重要的除 草剂，己 经报道 的磺酞胺类除草剂绝大多 数 是 磺 酞 脉 类 除 草 剂 演变 而 来 的 11 5 1 。 南 开 大 学 元 素有 机 化 学 研 究 所的 胡 方 中 等 结 合 芳 氧梭酸 类化合 物和 磺酞 胺类化合 物的 结 丰-待 点， 用 磺酞氯 ( i ) 与 各种 芳 香胺反 应， 得到化合物 ( ii ) ，同 样地， 用各种酚与 ( i ) 反应，得到化合 物 ( ii i ) 。 合成路线如 下 1 6 1 . k 2 c o 3 / k i 议,r - o h + ci chcooe t ( ;h 3 chcooe t c i s 0 3 h 甲苯，回流 ( :h 3 a r nh 2 chcooe t h 3 c hc ooe t c ;h 3 夕(ii)寻(iii) b a s e a r nh s 02 c is 0 2 人少刃 写 h c o o e t c h3 b a s e a r o s 0 2 生 测结果表明，部分化合物具有较好的除草活性。 第三节 有机磷类除草剂发展简介 有 机磷化合物具有多种农药活性，由 于它们易于被生物吸收， 在作用部 位具有 较好的 化学反应亲和性以 及易于代谢等 特点，因 此，几十 年来在农药中的作用有增 无减17 1 . 7 0 年代初由m o n s a n t o 公司开发的 草甘麟是一种高效、 低毒、广谱和内 吸传导 非选择睦 叶面喷施的除草剂， 是当今世 界上生 产量最大的农药品种， 问世3 0 年袭经 久 不 衰 1 8 。 草 甘 麟是 非选 择性 除 草 剂， 其主 要 作 用 方 式是阻 断 与5 -烯 醇 丙 酮 莽草 酸 -3 麟 酸( e p s p ) 盐合成酶的 活性 。 该合成酶 存 在于芳 香族 氨 基酸衍生物 合成中， 而 且 只有 在绿色 植物中才能 产生。 因 此草 甘麟对所 有绿色 植 物翻r 毒( 即见 绿 就杀) ， 而 对 其池 生 命 则 无 毒。 草 甘 磷 的 主 要 于 树产 物 则 是 无 毒 的 氯甲 基 麟 醚1 9 ) 。 因 此， 1 9 9 6 吕 硕士学位论文 ma s t e r s t i i p s i s -1 9 9 7 年 平 均 世 界 除 草 剂 品 种 年 销 售 值中 ， 以 草 甘 麟 为 主 的 有 机 磷 除 草 剂 遥 遥 领 先 ， 达2 2 亿美 元， 远高于占 第2 位的乙 酸 胺类 ( 甲 草 胺、 异丙 旱草 胺、乙 草胺) 的1 6 亿美 元，以 及第3 位的 磺酞脉与 三氮 苯类的1 2 亿美元 12 0 1 表1 - 2已 商品 化的 有机磷类除 草 剂 通用名 结构式 l d m ( m g k g ) ( 大鼠口 服) ja r r . i m a(kg/h a ) 草甘麟 9 1y p l e s s a t e h o , p h o ch 2 n h c h , 0 0 0 h 非选择性叶面处 4 3 2 0理防除一 年生 及 多年生杂草 播前、擂 后， 苗前0 . 7 5 一巧 6 双丙氮确 b i a l a p h o s h ci p? ? ? 1 一 l 143c 哪 气 咒即罗 .j n ac h 3” 非选择艇 匕 鉴 叶处 理果园、 非 拱 地 除一 年及 多 年生 杂草 播前、i t 后， 苗 前 i - 1 . 5 43112m 草丁确 目 川 比in a t e n h 4 仪 h 3 c 嵘 h 2c 1 ? 非 选择性茎叶处 理果园、 森林、 牧场等灭生性除 草 植物生长 旺盛 期。 9 一 ， 1 2 甲 篆胺草确 a m i p m p h o a n e th y c h 3 0 q s i-c 3 h 7 n w y , 0 水早田 除一 年生上 城 处 理 杂草0 .7 5 -1 5 c7cm art c , h 5 0 , ru nh 6 3 0-7 9 0 水 早田 除一年生 杂草 土壤处理 i -2 . 5 c日 0入了抢、，二 n八卜耗钾一 派草研 p ip e m p h o s ( c 5 h 7 0 ，2试 s二 2 f)2 sc h 2c- n-j: c h i 水田除一年生杂 草、莎草 默 (c 1 13 0 )2 成 ss c h2 -n 去 戈 二 / - c i 4 2 7 水 稻移栽田 除- 年牛4 ,1 草.弗草 苗前、 苗后 o7 -勺6 i - c 3 1 4 7 硕士学泣论文 % 1 : 1 s t e r s f i i e s i s 近 年 来 发 现 草 甘 磷的 一 些 新 的 衍 生 物 亦具 有很 高 的 除 草活胜 ， 如1 9 8 3 年s t a u ff e r 公司 开 发的 草 硫 麟( s u lp h o s a t e ) 及 草 飒 麟( s c -0 5 4 5 ) 均 有很 好的 防 除多 年 生 杂草的 作用。 衍生物具有优良 的除草活ft 2 11 ,1 9 9 4产友ii首了a 一 ( 取 代) 苯并 唾哇 氧 代 】 烃基 麟 酸 酷( i ) 。 经生 物 活性 测 试表明 ， 其 具有良 好的 防 除 多 年 生 杂 草 的 作 用 f2 2 1 一 n? s j - o -; h - p ( o e t ) 2 r=e t， p r ， p h ( i ) 近年来，五元磷杂环尤其是含氮五元磷杂环化合物的生物活性的 研究十分活 跃， 其中1 , 3 , 4 一 二氮 磷杂 环戊 ， 2 - 酮 具 有良 好的 除草 活t p3 . 2 4 1 ， 有 关1 , 3 , 2 一 二氮磷杂环戊-4 - 酮生物活性 研究也 逐渐引 起人们 注意。 研究发现，1 , 3 , 2一二氮 磷 杂 环 戊 斗酮除 具 有 一 定的 杀 菌、 抗 病毒 活隆 外， 还 有 除 草 活性 (2 s -2 7 1 ， 为 进一 步 研 究并筛选出 高效、 低害、高 选择it 除草剂，南开大学元素有机化学研贫 珑 斤 邓胜娄等 设汁合 成了 一系列 含芳氧乙 酞基的 新型 五元磷杂 环化合 物( ii ) 初步生物活性测试表 明部分化合物具有较好的除草活性。 _ 二 _ r i_pl 11 _ ? k - ) - o c h c n h c h 2 c n h r r r - / / -0 c 1 ( i )( i i ) r = h , p - m e , p - c l , 2 ,4 - 2 c 1 , 3 ,5 - m e 2 ; r t = h , m e ; r z = p h , m - m e - p h ; y = o , s , s e n r z p n e t 2 第四节 磺酞服 ( 胺)类除草剂发展简介 磺酞服类化合物具有前所未有的高活性， 每公顷 用量以克计，加此 打破了 传统 品 种的 用药量界线，使除草剂的发展步入了 超高效的时代。另外，从环境保护的观 点 来看，磺酞脉类除草剂不仅剂酬氏 、杀草谱广、 选择胜 强，而且对 哺乳动物的毒 性 也极低，在环境中易分解不易 积累，因 此可以 认为它的发现是除草剂品 种发展中 硕士学位论文 1 a s 汗r s i i i l s i s 的一项重大突破。 7 0年代未期，杜邦公司 l e v io t t 及 f in n e rt y最先报导并开发了氯磺隆 ( c h l o r s u lf i u o n ) ， 代号 为d p x - w 4 1 8 9 ， 它 可 用 于小 麦和 大 麦 等小 粒 禾谷作 物田 中 ， 防除 大多 数阔 叶杂草和某些 味 淤 沐除草， 使 用剂量 根据杂草、 土壤类型和下 茬轮作 的情况可在 5 - 3 5 k 梦a之间。接着杜邦公司又开发了第二个品种甲磺隆 ( m e t s u l fi u n n - m e th y l ) ，代 号 为d p x - t 5 6 4 8 ， 它 对大 多 数 作 物 没 有选 择 性， 特别 适 用 于草坪中防除石茅 ( 阿拉伯高梁) ， 但对狗牙根无效。 n = ( p c h 3 oo c h3 - n h -! 伪 8 5 小 麦， 大 麦 除 年 生 m - i苗 后 杂草及 刃燕空0 .0 0 今。 00， 环o o c h 3、 护c h 3 、 了 - ( :h z s o zn h - c - n 叭才 一 o l ) u h3 1 0 9 8 5 水稻田 除一年生阔 叶草及莎草 苗 后，一 年生 0 .0 2 -0.0 5 多 年生 0 . 0 4 -0 】 漏嫌蒯 硕士学位论文 1 八 t 1 .1 . r 写 t h e s i s c o6s och 02 nh - ch ) 5 0 0 0 h, 麦田， 除一 年生a 多 年生杂草 苗后， 年生0 .0 2 多年生0 .0 0 1 - 0 .0 3 5 q、 .o c l i 1尸 二 、 且 一 c - n h - (. nn - ( _ rc h - 5 0 0 0 麦田， 大豆除一年生苗后0 .叨8 - 10 0 3 5 杂草 o o c ztis_. 尸 省 a l, 51,1131j n o ,n h l - n ri n o c h 3 水稻田除一年生杂 草及莎草 苗前 或苗后 一“厂h -nwec 十眨 嚼哺泄 阔阔草 0 2 - 0 .0 5 明溯 hh 华户九 n抓2 h n c止月 除 年生阔or禾苗a 或苗后 * i ,4 k 草0 0 7 - 0 .8 4 c o o c l i 3 、 一 卜 s o zn h - n h n -n h -6 少 h c h 0 .01 - 0 . 0 4 n - a r o c h ( r i) c o o h( 1 ) xii 2 r - o h + p x c i 一 一 ( r 0 ) 2 p c l n h 2 n h 2 h z 0 x (r ， 0 )2 11(r z o )z p n h n h 2( 2 ) ( 1 ) + ( 2 ) we we . - - s 1 0 ix a r ( o rh ( r ) c n h n h p ( o r ) z 路线二: ，狡c 0 3 / k i ， r e fl u x: a r oh+b r ch f r ) c ooe t ，丁=一=，甲=今 ar o c h( r- ) 0 00e c 6 h s c h 3 ， dm * h 2 n n h z h , o o a ro c h (r i)c h n n h , - ;k zo )zc i o 、 (0 )c h (r ，) 11a r(o )c h (r i)c x hnnhp( o r z ) 2 ( i ) r ， 一 c h 3 o r h x 一 。 o r s r z 一 e t o r p h 目 标化合物( n )的合成路线: 项士学泣沦文 1 -i s i l r i i i i : s i s 0口i c o o h ( i ) ch 3 - a r c h o - p (o p h )3 h o a o! p h c l 毛 o h+ n i e 卜7 2 棚 旨 一. 一-曰卜 8 0.8 5 c hbr nh zchp(o ph沁 = (g)b t20t , ar . ? n h z寡 p(o p h )z (2 ) 0。 0l ( l ) 十 ( 2 ) 一 些 里 一 、 口3 c 1 3 ( ii) 目 标化合物 ( m) 采用以 下合成路线合成: ar oh? c i c h ( r ) c o o h a r o c h (r ) c o o h - s o c lz es 卜 a r oc h (r i )c ?ic i c h ,c n h q / 2 h o s 0 2 c 1 c i s 0 2 o_ _ ii n x c c h : 一 一 上 二 二 一 一 卜 o ii h c c h 3 hci o r na oh o x n - 各 n h ,( 2) di只t.门 n x、 e t 3 n ( i ) +( 2 ) _ _， 7 _? a r o c h ( r ) c n h 长 厂景 了 产-入 r 1 = h o r c h 3 ; x= o o r o c l -h 经系统检索c a ， 发现以 上合 成的 二十五种化合 物均未见文 献捅首 。 二、 研究的内 容和方法 本文 拟合 成九种n - 0 一 芳 氧乙( 丙) 酞 基 o , o 一 二 烷 ( 芳) 基 硫 ( 氧) 代 磷 硕士学位沦丈 i , s p r 1 i i f l : s i s 酬渊 行 生 物( 工 c- 1 9 ) ， 六 种n - 。 一 芳 氧 丙 酞 基! o , o 一 二 苯 基。 一 氨 基 芳 基 亚 甲 基 麟酸酉 p i t 生物( 1 1 1 - 1 1 6 ) 和九 种 对一 芳 氧乙( 丙) 酞 胺基苯 磺酞 胺衍生物( ii i r i i i 9 ) , 并 测定了 这织 七 合物的理化性质。 摸索目 标化 合物 ( 工 ) 、( h ) 和 ( m) ，及 其中间体的合成方法及 反应条件。 采 用i r , h n m n z 及m s 等 手段表 征目 标化合 物的结 构， 翔开 究其 波谱险 质。 用 平皿法测定所有二十五种目 标化 合物对单子叶植物 ( 如稗草)和双子叶植物 ( 如油菜)的除草活性。 探讨芳环上不同 取代基的险质对这三类化 堪 洲 勿 除草活性的 影响，并总结出化合物的结构与活性关系，为进一步研究开发新型芳氧竣酸类除草 剂提供先导化合吻 与理论依据。 第二章n - e 0 一 芳氧乙 ( 丙)酸基0 , 0 一 二烷 ( 芳) 基硫 ( 氧) 代磷酸麟的合成 第 一节 合成路线 酸 阱 类 化 合 物具 有 较 好 的 生 物 活 性 ， 如昆 虫 激 素 活it p z 1 ， 另 一 方 面 ， 酬井 类 化 合 物 是 一 类 非 常 有 用 的 合 成 钾3 j ， 利 用 它可 合 成 一 系 列 的 磷 酞 基 杂 环 化 合 物。 为了 寻 找高活睦 的新农药， 本文采 用 “ 亚结构连接法” ， 将硫 ( 氧) 代磷酸阱弓 i入芳氧接 酸 类化 合物中， 设 计合成了 一系 列 未见 文 献报道的目 标化合物 ( 1 1 ) 一( 工 9 ) 。目 标 化合物合成路线如下: 路线一: a r o h + c ic h ( r ) 0 0 0 h ,a r o c h ( r i) c o o h ( 1 ) 2 r 2 o h+ p x c i x (r 2 0 )z p c l n h z n h z - h , o x (r ，0 )2 11(r zo )zp n h n h z ( : ) ( 1 ) +( 2 ， ?xii a r ( o ) c h ( r ) c n h n h p ( o r ) z ( i ) 路线二: k , c 0 3 / k i ， r e fl u x a ro h 一 “ rc h (r )c o o e t 0 6h sc h 3 d m f a ro c h (r )c o o e h , n n h z h z 0 a r o c h ( r i ) c ? h n n h z (r 2() )2奚 ， a r ( o ) c h ( r o ) c h n n x h ii(o r ,h p (o r ), ( ， ) r i 一 c h 3 o r h x 一 0 o r s r z 一 e t o r p h 这图七 合 物中均含有芳 氧梭酸和硫 ( 氧) 代磷酞阱的双重结构， 希望有禾 日 于提 领士 全 位论 文 日 认 日r 、 ue 叭y 高目 标化 合 物的 生 物 活胜 ， 其 结 构 经 元 素 分 析、 ir , h n m r , m s 等 手段 而 确 证。 用平皿法vj 步测定了 化合物 ( i , ) 一( 1 9 )的生物活it, 测定结果表明，部分 目 标化合物有y a 子 的除草活性。 目 标化合 物i 的结构见表2 - 1 表2 - 1目 标化合物i 的结构 化 z 卜 口 物 工i 2i i i si e i ,i r i 9 ar 彝 2 , 4 2 c i p h 02 - c h 尹幻斗 ci p h op h今 c1 p 幻 2 , 4 2 c i p h o4( 二 1 n04c护h o r i h一h hh 一 h 一 既0 ,。 i h 一 x ss ss 一 s 一 s s i 0 ! r ze te te t e te te t e tp he t 第二节实验部分 一、仪器与试剂 p e - 9 8 3型红外分光乡 日 变 计 ( k b r 压片) ， v a r ia n - x l - 2 0 0 型超导仪， c d c 1 3 为溶 剂， t m s 为内 标; p e - 2 4 0 0 型 元 素自 动 分 析 仪 ， h p 5 9 8 8 型 和f in n i g a n t r a c e m s 型 质 谱测定仪采用e i - m s方 法测定， 8 1 0 0 系列电 热数字显示熔点仪， 温度未经校正。 所有试剂均为a r或c p 级，氯仿经浓硫酸处理后重蒸。 二 、 0 , 0 一 二 烷基 硫代 麟酞氯 的 合 成3 4 3 6 在 装有 回 流 冷 凝 管 ， 搅 拌器 及 滴 液 漏 斗 的5 0 0 m 1 三口 瓶中 ， 加 入8 4 .7 5 8 重 蒸 过 的 三 氯 硫 磷， 在 搅 拌 下 滴 加2 9 m 1 ( 2 3 8 , 0 .5 m o l ) 无 水乙 醇， 温度 逐 渐 升 至3 0 1 1 0 c , 用n 2 流舀赶 生 成的氯化 氢气体洲呆 恃 原反 应温度直至氯化 氢被赶净为止， 得到粗乙 氧 基 硫 代磷 酞 二 氯。 然 后降 温至1 5 以 下 ， 缓 慢 滴 加3 0 8 氢氧 化 钠 溶 在2 7 5 m 1 无水 2 0 硕士学泣论文 ! 入 s i e r 、1 7 1 g i 乙 醇的 溶液，于2 0 c 搅拌1 小时，反 应完毕后， 加入相当反应液三倍体积的 冷水， 析 出 油 状 物， 分出 油 层， 用c a c 12 f 燥， 减 压 蒸 馏， 得 无 色 油 圳 灯 例本 ， 产 量3 7 .5 g , 收 率4 0 % , b .p 5 1 .5 c / 0 .0 5 3 k p a , e, 1 .4 6 6 7 . 用同 样方 法 制 备o ,o - 二乙 基 氧 r afn 氯， 产 量4 3 .4 g， 收 率6 2 % , b .p 6 2 - 6 4 c / 0 . 6 7 k p a o 三 、 0 , 0 一 二乙 基 硫fm 酞 麟的 il3 7 j 将4 0 m l ( 0 .4 m o l ) 5 0 % 水合形 肋 a 至l o o m 】 三口 瓶中， 冷却至1 1 0c ， 搅拌下滴加 8 .7 g ( 0 .0 4 6 m o l ) 0 , 0 一 二乙 基 硫子 划 磷 酞 氯， 加毕， 0 - 5 下 继续 搅 拌4 小时 ， 然 后 进 行柱 层 析， 用1 : 1 石 油醚 和 乙 酸乙 酷 混 合 溶 剂 作渊 嘟 七 剂， 得7 . 1 6 g 白 色晶 体伏 产 品， 收率8 4 .5 %，熔点7 2 - 7 3 0c o 用同 样的方法制备0 ,0 ， 一 二乙 基氧代麟醚井 ， 收率 7 2 %, 熔点6 4 - 6 5 c a 四 、 4 - 氯 苯 氧乙 酸的 $ l * p 8 在 装 有温 度计、 两 个 滴 液 漏 斗的2 5 0 m 1 的 三 勇 蒯 尧 瓶中， 加 入5 0 % n a o h水 溶 液 1 3 g 及氯乙 酸 1 4 .2 g ， 搅拌 使 之溶 解， 并分 别 从两 个滴 液漏 斗中同 时 滴 加 0 . 1 3 m o l ( 1 6 .7 0 5 g ) 4 - 氯 苯酚 和5 0 0/ a 的 氢氧 化 钠 溶 液， 控 制 滴 加 速 度， 使又 应 体系 的p h值 保 持在9 - 1 0 之间，待4 - 氯 苯酚滴加完毕 后， 加热升温至8 5 - 9 0 0c ， 在此温度下继续 反应3 小时，同时不断补 充n a o h溶液以 调节反 应体系的p h值， 维持p h = 9 - 1 0 之间 反应完毕，加入 3 0 m l 蒸馏水， 用盐酸酸化， 冷却至室温，抽滤后用 3 x 3 0 m 1 水 洗 涤， 粗 产品 烘干后 用9 5 % 乙 醇 重 结晶， 得白 色 针 状晶 体， m .p 1 5 7 - 1 5 9 0c ， 收 率 7 5 % 。 用同 样 的 方 法 制 备 苯 氧乙 酸( m .p : 9 为 例) 将4 n u n o l ( 0 .7 4 6 g ) 对 氯 苯 氧乙 酸力 叭到1 0 0 m 1 的 烧 瓶中 ， 再 加入4 m m o l ( 0 .7 3 6 g ) 0 ,0 一 二乙 基硫代麟醚 井 ， 再加入1 5 m l 经浓硫酸处理过的 氯仿， 冰水浴冷却到0 - 5 c 搅 拌 下， 滴 加5 m m o l ( 1 .0 3 g ) 的d c c 的2 0 m l 氯 仿 溶 液， 加 毕自 然 升 温 至 室温， 撇半 过夜，常压过滤，弃去生成的 脉， 滤沼 u 兑 洲导 浅黄色油状化合物，加入乙酸乙 醋 溶解后， 经减压柱 层析， 用1 : 1 石油醚和乙 酸乙 醋混合溶剂作淋洗剂， 得白 色针 项士全位论文 一 状晶 体。 m .p : 1 6 2 - 1 6 5 0c ，收 率: 6 0 % ， 其 它 化合 物i 的 物理常 数见 表2 - 2 0 六、 对 氯 苯氧乙 酸乙 醋的 合成 4 0 ( 第 二种方 法的 中 间 钧 将1 1 .2 5 7 g ( 0 .0 9 5 m o l ) 对 氯苯 酚， k 2 c o 3 4 1 .4 g ( 0 .3 p m o l ) , k i ( 0 .7 5 g ) , 2 .5 m l d m f , 甲 苯5 0 m l 分别加到一币 喊 袋 有分水器和温度 计的2 5 0 m 1 四口 烧瓶中，加热搅拌回流， 直至分水器中甲 苯层不再有水珠生成为止， 漫 慢滴加含有 1 6 .7 g澳乙 酸乙 醋 ( 0 . 1 o m o l ) 的d m f 溶液( d m f 2 .5 m 1 ) ， 大 约 在。 .5 小 时内 滴完， 加毕 再 搅拌 回 流8 小时， t l c 跟 踪有唯一产物兰 饭 丈 ， 加入1 0 % 冷的 稀盐酸中 和反 应液呈中险 为 止， 静 置， 分出 水层， 再 用甲 苯i o m l 萃 取 水 层 两 次， 合并甲 苯 液， 用 无水m g s 0 4 千噪 ， 过 滤， 脱 去甲 苯， 得 到 较 大 量 的 红 棕 色 液 体 ， 用 油 浴 加 热， 减 压 蒸 馏， 有1 8 .6 g 无 色 液体a 出 。 收 率 : 6 3 % ， b p : 5 8 0c / 0 .0 9 m p a。 七、对 氯苯氧乙 酬拼 的 合成4 1 在1 0 0 m l 圆 底烧 瓶中 ， 加 入0 .0 9 5 m o l ( 2 0 .3 g ) 4 - 氯 苯 氧乙 酸乙 醋， 2 0 m 1 8 5 % 水 合阱， 回 流 1 5 m in ， 加a.i 查 量乙 醇至溶 液 清 亮， 再 加热回 流2 小时， 蒸出乙 醇和 水 合 阱 ， 剩 余 物 mt 下 倒 入 冷 水 中 ， 抽 滤 得 淡 黄 色 固 体1 7 .5 g ， 产 率7 5 % , 熔 点1 5 4 - 1 5 8 。 j l 、目 标化合物 i 的 合成 ( 以 化合物 i 。 为例) 在5 0 m 1 圆 底烧 瓶中 加 入4 n u n o l ( 0 .8 0 2 g ) 对 氯 苯 氧乙 酬并 ， 1