專利名稱::含吡嗪肼的?;螂孱惢衔锛捌渲苽浜蛻玫闹谱鞣椒?br>技術(shù)領域:
:本發(fā)明屬于化學合成
技術(shù)領域:
,涉及一種?;螂孱惢衔锏暮铣煞椒?,尤其涉及一種含吡嗪肼的?;螂孱惢衔锏暮铣煞椒ǎ槐景l(fā)明同時還涉及該含吡嗪肼的?;螂孱惢衔镒鳛檗r(nóng)作物生長調(diào)節(jié)劑的應用。
背景技術(shù):
:硫脲類的化合物,其本身以及由它作為中間體制備的一系列雜環(huán)化合物,具有廣泛的用途。例如在農(nóng)業(yè)方面主要可用作植物生長調(diào)節(jié)劑[PhosPhorusSulfur,2003,178(2):293-297;Chin.J.Org.Chem.2003,23,1311(inChinese)]、除草劑[Pestic.Sci.1973,49(2):215]、殺蟲劑、殺菌劑。早在上個世紀六十年代末,硫脲類化合物托布津(Thipohnaate)和甲基托布津(Mehtyl-Thoiphnaaet)作為殺蟲劑投放市場,此類殺蟲劑可有效地防治多種作物病害,而且對植物的藥害小,對哺乳動物的毒性低,是一類性質(zhì)優(yōu)良的殺菌劑歸[U.S,4,104,053。1978.(CA.1979,90,103962c)]。近十幾年來,有許多新的硫脲類農(nóng)藥相繼商品化,殺螨隆[l-特丁基-3-(2,6-二異丙基-4-苯氧基苯基)硫脲]就是一種快捷高效新型的殺蟲殺螨劑[FR,2465720,1981]。在藥物應用方面,硫脲類化合物可用作抗艾滋病藥物、抗癌藥物、抗結(jié)核藥物、抗病毒藥物[J.1.irol,2003,77(4):2349-3358]、抗菌藥物[PhosPhorusSulfur,2000,156:157171]、神經(jīng)系統(tǒng)疾病藥物等。1991年,Kkula等合成了8種抗H1V-1病毒的硫脲衍生物[高等學?;瘜W學報,2002,23(3):403-406]。隨后具有抗HIV病毒活性的硫脲類衍生物新藥不斷涌現(xiàn),Heinishc等合成了一系列的硫脲衍生物,并篩選出抑制H1V-1病毒的硫脲類化合物[Antiviv,Chem.Chem0h,1997,8(5):443-446]。1972年人們就發(fā)現(xiàn),亞乙基硫脲對甲狀腺癌有作用[CyPherR,1972,49(2):583];0mar等發(fā)現(xiàn)一些硫脲和氨基硫脲衍生物不僅具有抗癌活性,還具有其它的藥理作用[JPharm,1981,70(9):1075-10791;—些硫脲對卵巢癌有抑制作用。1974年,氨基硫脲就被世界衛(wèi)生組織列為防治結(jié)核病的四個主要藥物之一。某些硫脲類化合物還具有神經(jīng)保護作用和抗氧化應激作用,可用于治療神經(jīng)退行性疾病[Bioorg.Med.Chem.Lett.2003,13,485]等。在工業(yè)方面,硫脲及其衍生物可以作金屬防腐劑[MaterChem.phys,2002,77(3):687-690];抗氧化劑[博士學位論文,蘭州大學,蘭州,2004];攝影材料調(diào)色劑、顯影劑[ResDiscl,1976,150,18];電鍍的抗化學鍍齊U、光亮劑和表面活性劑[DarbaiSerB,1961,4:117];催化劑、抑制劑和原料的處理劑[Koho,1981,53:138]。在分析化學方面的應用,可用作人工分子鉗受體[J.Org.Chem,1998,63:7481],同時在光度和電化學分析中也有應用。因此硫脲類化合物已成為醫(yī)藥、農(nóng)藥等方面研究的熱點之一。吡嗪類衍生物由于具有良好的生理活性,較好的抗病毒、抗菌作用,在醫(yī)藥方面主要用于結(jié)核病、糖尿病等的治療等。例如吡嗪酰胺對人型結(jié)核桿菌有較好的抗菌作用,尤其對處于酸性環(huán)境中緩慢生長的吞噬細胞內(nèi)的結(jié)核菌是目前最佳殺菌藥物。格列吡嗪是常用的糖尿病藥物,對經(jīng)飲食控制及體育鍛煉23個月療效不滿意的輕、中度2型糖尿病患者具有良好的治療效果。磺胺氯吡嗪鈉為磺胺類抗球蟲藥。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種含有吡嗪肼的酰基硫脲類化合物。本發(fā)明的目的是提供一種含有吡嗪肼的?;螂孱惢衔锏闹苽浞椒?。本發(fā)明還有一個目的,就是提供一種含有吡嗪肼的?;螂孱惢衔镒鳛檗r(nóng)作物生長調(diào)節(jié)劑的應用。(—)硫脲類化合物本發(fā)明硫脲類化合物,其結(jié)構(gòu)如下9H3HN:-C—N—C-N—NH-wR為烷基、芳香基,取代芳香基、乙烯基,烯丙基,炔基,炔丙基中的任何一種或幾種;其中R所述的烷基為CIC20烷基,如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基;取代芳香基為鹵素、硝基、烷氧基、乙烯基、炔基、羥基或烷基所取代的基團,在芳香環(huán)上的位置為鄰位、間位或?qū)ξ?,也可以為單取代或多取代。從結(jié)構(gòu)上看,該類化合物具有吡嗪類和硫脲類物質(zhì)的官能團,吡嗪類衍生物是一種較好的藥效基團,主要用于結(jié)核病、糖尿病的治療;硫脲類衍生物是一種良好植物生長調(diào)節(jié)劑、除草劑、殺蟲劑、殺菌劑。故該類化合物可能對結(jié)核病、糖尿病具有一定的藥效,同時也可能對植物生長具有一定的調(diào)節(jié)作用。(二)硫脲類化合物的合成方法本發(fā)明硫脲類化合物的制備方法,包括以下工藝步驟將有機酸與?;噭┮?:51:20的體積比,在5085t:下加熱回流46小時,減壓除去剩余的酰化試劑得酰氯;再使酰氯與硫氰酸銨以i:i.5i:5的摩爾比,在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下,于非質(zhì)子性溶劑中,O35t:下反應112小時,得?;惲蚯杷狨?;然后使?;惲蚯杷狨ヅc吡嗪肼以0.8:11.5:1的摩爾比,在035t:下反應O.51小時,加水將反應液中的無機鹽溶解后,抽濾、重結(jié)晶得到目標化合物。其合成路線如下0。廠N,H義SOCI23NH4SCN\fzS《\y_NHNH2nAk,,C、"N、/N\R"^"。H-義-一人.C一^RNN丫、KUR入CIPEG-400RAN+_^_^HH[[J、N所述有機酸為脂肪酸、芳香酸及其衍生物。其中脂肪酸可以為飽和脂肪酸,也可以為不飽和脂肪酸;芳香酸可以為多取代或單取代的。其衍生物為脂肪酸或芳香酸的鹵代酸。?;噭┛刹捎脕喠蝓B?、三氯氧磷、五氯化磷、草酰氯、光氣、或氯甲酸叔丁酯等。相轉(zhuǎn)移催化劑為PEG(聚乙二醇)催化劑(如PEG-400,PEG-600等)或季銨鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑(如四丁基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基碘化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨等)。相轉(zhuǎn)移催化劑的用量為酰氯物質(zhì)的量的1%10%。4采用的非質(zhì)子性溶劑為二氯甲烷、氯仿、丙酮、乙腈或1,4-二氧六環(huán)。重結(jié)晶采用DMF/Et0H/H20混合溶液,三者的體積比為10:2:110:5:1。本發(fā)明制備的產(chǎn)物經(jīng)質(zhì)譜、核磁共振、紅外光譜、元素分析等分析手段對化合物的結(jié)構(gòu)進行了表征,確證了所合成的化合物就是預期的目標化合物。具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明化合物的其合成及對植物調(diào)節(jié)生長活性作進一步說明。實施例1:N-吡嗪基-N-苯乙烯基氨基硫脲(化合物1)將肉桂酸(2.5克,16.9毫摩爾)和15毫升的亞硫酰氯加入到裝有電磁攪拌子的50毫升的圓底燒瓶中,在506(TC下加熱回流4小時,減壓蒸餾得淡黃色液體,置室溫(13°C)呈白色固體。在制得的酰氯中加入硫氰酸銨(1.5克,20毫摩爾)、20毫升的二氯甲烷和7滴PEG-400,置室溫攪拌2小時,反應液呈淡黃色渾濁,加吡嗪肼(1.8克,16.9毫摩爾)室溫攪拌0.5小時,加15毫升的水將反應液中的無機鹽溶解。抽濾,用DMF/EtOH/H^(三者的體積比為10:3:1)混合溶液,置室溫重結(jié)晶得目標產(chǎn)物,為淡黃色粉末狀固體,產(chǎn)率90.1%。其反應方程式為光譜數(shù)據(jù),匪R(400MHz,CDC13),S(ppm):6.46(d,J=15.6Hz,lH),7.38-7.48(m,3H),7.53-7.58(m,2H),7.88(d,J=15.6Hz,1H),8.12(d,J=2.4Hz,1H),8.15-8.17(m,1H),8.21(brs,1H),8.25(brs,1H),8.84(s,1H),13.16(s,1H)。采用平皿培養(yǎng)法針對油菜籽進行生物活性測試將化合物1配制成六種不同濃度,室溫時,將油菜籽在不同濃度的溶液下培養(yǎng)57天,測量油菜籽根的長度。以吲哚乙酸做參照,蒸餾水為空白,計算出該化合物在不同濃度時的植物調(diào)節(jié)生長活性百分比。結(jié)果見表1。實施例2:N-妣嗪基-N-(4-甲氧基)苯甲酰氨基硫脲(化合物2)將4-甲氧基苯甲酸(0.54克,3毫摩爾)與亞硫酰氯8毫升加入到裝有電磁攪拌子的50毫升的圓底燒瓶中,在758(TC下加熱回流6小時,減壓蒸餾得白色固體。在制得的酰氯中加入硫氰酸銨(0.45克,4.5毫摩爾)、15毫升的二氯甲烷和7滴PEG-400,置室溫(13°C)攪拌2小時,反應液呈淡黃色的渾濁液,加吡嗪肼(0.66克,6毫摩爾)室溫攪拌0.5小時,加15毫升的水將反應液中的無機鹽溶解。抽濾,用DMF/EtOH/H20(三者的體積比為io:3:1)混合溶液置室溫重結(jié)晶得目標產(chǎn)物,為棕黃色固體,其產(chǎn)率為88.1%。其反應方程式為NH4SCN光譜數(shù)據(jù),HNMR(400MHz,CDC13)S(卯m):7.56(t,J=8.0Hz,2H),7.67(tt,J=7.6,1.6Hz,1H),7.90(t,J=1.6Hz,1H),7.91-7.94(m,1H),8.12-8.36(m,3),9.04(s,1H),13.19(s,1H)。采用平皿培養(yǎng)法針對油菜籽進行生物活性測試將化合物3配制成六種不同濃度,室溫時,將油菜籽在不同濃度的溶液下培養(yǎng)57天,測量油菜籽根的長度。以吲哚乙SH3CON+H3C〇'H乂-N、、N'光譜數(shù)據(jù),HNMR(400MHz,DMS0-d6)S(ppm):3.86(s,3H),7.06(d,J=8.8Hz,2H),7.98(d,J=2.8Hz,1H),8.03(d,J=9.2Hz,2H),8.14(d,J=1.2Hz,1H),8.30(s,1H),9.95(s,1H),11.52(s,1H),13.17(s,1H)。采用平皿培養(yǎng)法針對油菜籽進行生物活性測試將化合物2配制成六種不同濃度,室溫時,將油菜籽在不同濃度的溶液下培養(yǎng)57天,測量油菜籽根的長度。以吲哚乙酸做參照,蒸餾水為空白,計算出該化合物在不同濃度時的植物調(diào)節(jié)生長活性百分比。結(jié)果見表1。實施例3:N-吡嗪基-N-苯甲酰氨基硫脲(化合物3)將苯甲酸(1.2克,10毫摩爾)與亞硫酰氯8毫升加入到裝電磁攪拌子的50毫升的圓底燒瓶中,在506(TC下加熱回流4小時,減壓蒸餾得無色液體。,在制得的酰氯中加入硫氰酸銨(1.1克,15毫摩爾)、20毫升的二氯甲烷和7滴PEG-400,置室溫(13°C)攪拌2小時,反應液呈淡黃色渾濁,加吡嗪肼(1.1克,10毫摩爾)室溫攪拌0.5小時,加15毫升的水將反應液中的無機鹽溶解。抽濾,用DMF/EtOH/H20(10:3:1)混合溶液置室溫重結(jié)晶得目標產(chǎn)物,為淡黃色粉末狀固體,其產(chǎn)率為78.2%。其反應方程式為力H訓2、^r^NH4SCN〇=cNHc〇=6酸做參照,蒸餾水為空白,計算出該化合物在不同濃度時的植物調(diào)節(jié)生長活性百分比。結(jié)果見表1。實施例4:N-妣嗪基一N(3-硝基)-苯甲酰氨基硫脲(化合物4)將間硝基苯甲酸(1.2克,7毫摩爾)與二氯亞砜10毫升加入到裝電磁攪拌子的50毫升的圓底燒瓶中,在506(TC下加熱回流4小時,減壓蒸餾得無色液體。在制得的酰氯中加入硫氰酸銨(0.8克,11毫摩爾)、20毫升的二氯甲烷和7滴PEG-400,置室溫(16°C)攪拌2小時,反應液呈淡黃色渾濁,加吡嗪肼(0.77克,7毫摩爾)室溫攪拌0.5小時,加15毫升的水將反應液中的無機鹽溶解。抽濾,用THF/EtOH/H20(10:3:1)混合溶液置室溫重結(jié)晶得目標產(chǎn)物,為淡黃色粉末狀固體,其產(chǎn)率為83.6%。其反應方程式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>光譜數(shù)據(jù),HNMR(400MHz,DMS0_d6)S(卯m):7.84(td,J=8.0,1.6Hz,1H),8.00(d,J=2.8Hz,1H),8.13-8.16(m,1H),8.23-8.34(m,1H),8.38(d,J=5.6Hz,lH),8.48(d,J=5.6Hz,1H),8.81(d,J=1.6Hz,1H),10.01(s,1H),12.13(s,1H),12.82(S,1H)。采用平皿培養(yǎng)法針對油菜籽進行生物活性測試將化合物4配制成六種不同濃度,室溫時,將油菜籽在不同濃度的溶液下培養(yǎng)57天,測量油菜籽根的長度。以吲哚乙酸做參照,蒸餾水為空白,計算出該化合物在不同濃度時的植物調(diào)節(jié)生長活性百分比。結(jié)果見表1。實施例5:N-妣嗪基-N-(4-硝基)-苯甲酰氨基硫脲(化合物5)將對硝基苯甲酸(1.2克,7毫摩爾)與二氯亞砜10毫升加入到裝電磁攪拌子的50毫升的圓底燒瓶中,在506(TC下加熱回流4小時,減壓蒸餾得白色針狀固體。在制得的酰氯中加入硫氰酸銨(0.8克,11毫摩爾)、15毫升的二氯甲烷和7滴PEG-400,置室溫(16°C)攪拌2小時,反應液呈淡黃色渾濁,加吡嗪肼(0.29克,2毫摩爾)室溫攪拌0.5小時,加15毫升的水將反應液中的無機鹽溶解。抽濾,用DMF/EtOH/H20(10:3:1)混合溶液置室溫重結(jié)晶得目標產(chǎn)物,為淡黃色粉末狀固體,其產(chǎn)率為90.7%。其反應方程式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>光譜數(shù)據(jù),HNMR(400MHz,DMS0_d6)S(卯m):8.00(dd,J=2.8,1.6Hz,1H),8.14-8.20(m,3H),8.13-8.36(m,3H),10.02(s,1H),12.07(s,1H)12.83(s,1H)。采用平皿培養(yǎng)法針對油菜籽進行生物活性測試將化合物5配制成六種不同濃度,室溫時,將油菜籽在不同濃度的溶液下培養(yǎng)57天,測量油菜籽根的長度。以吲哚乙酸做參照,蒸餾水為空白,計算出該化合物在不同濃度時的植物調(diào)節(jié)生長活性百分比。結(jié)果見表1。表1植物生長調(diào)節(jié)活性數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>調(diào)節(jié)活性百分比=(N-N》/N^100X其中A為油菜籽在蒸餾水中根的長度的平均值;N為油菜籽在化合物中根的長度的平均值。表1的實驗結(jié)果表明,該系列化合物在10100mg/l時對油菜籽的根系生長大多數(shù)都具有較強的抑制作用,特別是化合物1在濃度為100mg/l時,對油菜籽的根系表現(xiàn)出較強的抑制作用,表現(xiàn)出這類化合物潛在的對植物生長具有較強的調(diào)節(jié)作用。權(quán)利要求含吡嗪肼的酰基硫脲類化合物,其結(jié)構(gòu)如下式所示2.如權(quán)利要求1所述含吡嗪肼的?;螂孱惢衔?,其特征在于R為烷基、鹵素、硝基、烷氧基、羥基、丙炔基、乙烯基、芳香基、取代芳香基、烯丙基、炔基、炔丙基中的一種或幾種。3.如權(quán)利要求l所述含吡嗪肼的?;螂孱惢衔?,其特征在于R在芳香環(huán)上的取代位置為鄰位、間位或?qū)ξ弧?.如權(quán)利要求1所述含吡嗪肼的?;螂孱惢衔锏闹苽浞椒?,是將有機酸與酰化試劑以l:51:20的體積比,在5085t:下加熱回流46小時,減壓除去剩余的?;噭┑悯B?;再使酰氯與硫氰酸氨以l:1.51:5的摩爾比,在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下,于非質(zhì)子性溶劑中,O35t:下反應112小時,得?;惲蚯杷狨ィ蝗缓笫辊;惲蚯杷狨ヅc吡嗪肼以o.8:ii.5:i的摩爾比,在o35t:下反應o.5i小時,抽濾、重結(jié)晶得到目標化合物。5.如權(quán)利要求4所述含吡嗪肼的?;螂孱惢衔锏闹苽浞椒?,其特征在于所述有機酸為脂肪酸、芳香酸及其衍生物。6.如權(quán)利要求4所述含吡嗪肼的酰基硫脲類化合物的制備方法,其特征在于所述?;噭閬喠蝓B取⑷妊趿?、五氯化磷、光氣、草酰氯或氯甲酸叔丁酯。7.如權(quán)利要求4所述?;螂孱惢衔锏闹苽浞椒?,其特征在于所述相轉(zhuǎn)移催化劑為聚乙二醇催化劑或季銨鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑;相轉(zhuǎn)移催化劑的用量為酰氯物質(zhì)的量的1%10%。8.如權(quán)利要求4所述含吡嗪肼的?;螂孱惢衔锏闹苽浞椒?,其特征在于所述非質(zhì)子性溶劑為二氯甲烷、氯仿、丙酮、乙腈或l,4-二氧六環(huán)。9.如權(quán)利要求4所述含吡嗪肼的?;螂孱惢衔锏闹苽浞椒ǎ涮卣髟谟谒鲋亟Y(jié)晶采用DMF/EtOH/H20混合溶液,三者的體積比為10:2:110:5:1。10.如權(quán)利要求1所述含吡嗪肼的酰基硫脲類化合物作為農(nóng)作物調(diào)節(jié)劑的應用。全文摘要本發(fā)明提供了一種含吡嗪肼的?;螂孱惢衔铮擃惢衔锸菍⒂袡C酸先轉(zhuǎn)化為酰氯;再與硫氰酸氨在相轉(zhuǎn)移催化劑的條件下,于非質(zhì)子性溶劑中反應,得酰基異硫氰酸酯;然后將酰基異硫氰酸酯與吡嗪肼反應而得。本發(fā)明的?;螂孱惢衔锿瑫r具有吡嗪類和硫脲類物質(zhì)的官能團,對結(jié)核病、糖尿病具有一定的藥效,同時也可能對植物生長具有一定的調(diào)節(jié)作用。經(jīng)初步的生物活性測試,顯示出對雙子葉的油菜籽的生長具有一定的調(diào)節(jié)作用。文檔編號A01P21/00GK101693696SQ200910117518公開日2010年4月14日申請日期2009年10月17日優(yōu)先權(quán)日2009年10月17日發(fā)明者傅穎,張懷遠,王明珠,肖彩琴,胡雪梅申請人:西北師范大學;