1,2,4-a啶磺酰胺类化合物的合成及生物活性研究

1,2,4-a啶磺酰胺类化合物的合成及生物活性研究

1.2，4-3'a硝基溶胶（i）是20世纪90年代由美国陶氏益农公司开发的另一种高效杂草。目前，商品包括de-49和de-51。它们能够有效控制大部分阔叶杂草，使植物安全，具有广阔的应用前景。本文以5-氨基-3-巯基-1,2,4-三唑(II)为起始原料,经氧氯化、胺解得到N-芳基-5-氨基-1,2,4-三唑-3-磺酰胺类化合物(III),III与β-二羰基化合物环合,制得了9个1,2,4-三唑[1,5-a]嘧啶磺酰胺类化合物(I),所有产物的结构均经IR和1HNMR谱验证;并测定了它们的除草活性。1实验部分1.1显微熔点测定2B/400MHz核磁共振仪(BrukerAdvance),以TMS作内标;Vector22型傅立叶变换红光谱仪(Bruker),KBr压片;XRC-1型显微熔点测定仪(四川大学科仪厂),温度计未校正。2,6-二氯苯胺(工业品,浙江巨化集团公司生产,纯度≥98%);2,6-二氟苯胺(工业品,海盐天源科技贸易有限公司生产);3,5-二氟苯胺、2-氟苯胺、4-氟苯胺、2-三氟甲基苯胺(工业品,浙江省化工研究院提供,纯度≥98%);氯气(工业品,南京特种气体厂,≥99%);5-氨基-3-巯基-1,2,4-三唑(II)1.2合成步骤1.2.1iii的氧氯化合成N-芳基-5-氨基-1,2,4-三唑-3-磺酰胺类化合物(III)是合成I的关键中间体,可由II在酸性条件下用氯气氧氯化生成相应的磺酰氯,然后用取代芳胺进行胺解制得,反应式如下:5.8g(50mmol)II悬浮于90ml乙酸和8ml水中,冷至5℃时开始通入氯气,温度控制在5℃以下约0.5h后,用薄层色谱检测反应终点(II斑点消失),氧氯化反应结束,减压浓缩,蒸掉挥发性溶剂约50ml,然后往残余物中加入50mmol取代芳胺,搅拌,于118℃回流反应8h。减压蒸去溶剂,残留棕褐色固体,加入10%氢氧化钠溶液中和,并用二氯甲烷萃取未反应的取代芳胺,水层用稀盐酸酸化至pH=4.5,即有白色固体析出,过滤,洗涤干燥,得白色结晶(IIIa~IIIg),其熔点和产率见表1。1.2.2黄鼠尾反应1.2.2.氯氧磷的制备III与丙二酰氯(由丙二酸与三氯氧磷反应得到)进行环合,然后与甲醇钠作用,可制得N-芳基-5,7-二甲氧基-1,2,4-三唑[1,5-a]嘧啶-2-磺酰胺(Ia和Ib),反应式如下:在100ml三口烧瓶中,加入0.0080molIIIa或IIIb、(0.0088mol)丙二酸和40ml三氯氧磷,于90~100℃下搅拌反应22~24h,溶液逐渐由无色到橙色最后成棕褐色。反应结束后,减压浓缩,蒸去过量的三氯氧磷,冷却,加入50ml冰水,过滤,洗涤,干燥,得棕黄色固体。在250ml三口烧瓶中,加入80ml无水甲醇,投入0.04mol金属钠,待全部溶解后,冷却,加入上述制得的粗产物,搅拌溶解成棕色溶液,于25~30℃下反应0.5h,然后用稀盐酸酸化至pH1~2,有黄色固体析出,过滤,用乙醇-水重结晶,得白色晶体Ia,产率78.7%(以IIIa计),熔点193~195℃;IRv1.2.2.-吡啶-2-磺酰胺icieIII与4,4-二甲氧基-2-丁酮环合,可得N-芳基-5-甲基-1,2,4-三唑[1.5-a]嘧啶-2-磺酰胺(Ic~Ie),反应式如下:在50ml三口烧瓶中,加入7.7ml水、0.01molIIIb、IIIc或IIId、10ml1NNaOH水溶液(0.01mol)、3.5gNaCl及0.21g(0.002mol)Na1.2.2.乙酰丙酮iiib法III与乙酰丙酮环合,可得N-芳基-5,7-二甲基-1,2,4-三唑[1,5-a]嘧啶-2-磺酰胺(If~Ii),反应式如下:100ml三口烧瓶中加入5.5mmolIIIb、IIIe、IIIf或IIIi,0.66g(6.6mmol)乙酰丙酮,45ml冰醋酸,加热搅拌,于118℃回流12h,然后冷却至室温,加入75ml水,搅拌,有固体析出,过滤、干燥,用乙酸-水重结晶,得晶体If,熔点268.5~271.5℃(文献值263~265℃)2化合物对杂草芽前和芽后的影响制得的9个化合物(Ia~Ii)经浙江省化工研究院暨国家南方农药创制中心浙江基地进行室温芽前和芽后处理的除草活性测试,并用已商品化的同类化合物阔草清(DE-498)作对照,结果见表2。由表2可知,化合物Ib对阔叶杂草(芥菜、反枝苋、藜)、禾本科杂草(稗草、马唐、狗尾草)均有很好的芽前和芽后防效,杀草谱优于对照药剂阔草清;Ic杀草谱很广,但除草剂