CN101585817A - 高效的合成光学活性噁唑啉-2-酮衍生物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高效的合成光学活性噁唑啉-2-酮衍生物的方法。该光学活性噁唑啉-2-酮衍生物具有通式(I)表示的结构,式(I)中R1为苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、对氟苯基、邻氯苯基、邻甲氧基苯基、间溴苯基、1-萘基、对溴苯基、对硝基苯基、对甲基苯基或3,4-二氟苯基;R2为苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基或2-呋喃基。该类化合物可以通过有机催化的C2对称手性硫叶立德与硝基烯烃的串联反应的高非对映选择性,高对映选择性获得。
Description
技术领域
本发明涉及具有光学活性的噁唑啉-2-酮化合物的合成方法以及它们作为杀菌、除草剂的生物活性。
背景技术
噁唑啉-2-酮及其衍生物是一类具有广泛生物活性的杂环化合物和重要的有机合成中间体。二十世纪八十年代中期,DuPont公司首次报道合成了这类杀菌剂(e.g.,DuP-721,1),并证实它们具有很好的杀菌活性,其中很多化合物还成功地进行了临床实验。在2000年,代表性的化合物Linezolid(2)得到了食品及药物管理局的认可,并以Zyvox为商品名在市场上出售。作为唯一一类新颖的抗菌剂,噁唑啉-2-酮类化合物得到了长足的发展,因此,无论对学术界或者是工业界的化学家来讲,构建噁唑啉-2-酮类化合物具有非常重要的意义。
合成噁唑啉-2-酮类化合物的方法非常多,目前报道的合成噁唑啉-2-酮的方法主要以手性氨基酸及其衍生物为起始原料经过多步转化得到,除此之外,采用新的试剂、新的活化理念构建噁唑啉-2-酮的新方法并不多见。但到目前为止还未见有关邻氯硫脲(2-CPU)与N,N-二甲基吡啶(DMAP)催化的C2对称手性硫叶立德与硝基烯烃的有机催化的串联反应的研究,该反应原料简单易得、反应条件温和、非对映选择性非常高,因此研究有机催化的串联反应合成光学活性噁唑啉-2-酮及其衍生物具有重要意义。
发明内容
本发明目的在于提出一类具有光学活性的噁唑啉-2-酮及其衍生物,探索有机催化的C2对称手性硫叶立德与硝基烯烃的串联反应,直接合成具有光学活性的噁唑啉-2-酮及其衍生物的方法,以及它们作为杀菌、除草剂的生物活性。
本发明提出了一类具有光学活性的噁唑啉-2-酮及其衍生物(I)
式(I)中R1为苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、对氟苯基、邻氯苯基、邻甲氧基苯基、间溴苯基、1-萘基、对溴苯基、对硝基苯基、对甲基苯基或者3,4-二氟苯基。
R2为苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基或2-呋喃基。
以通式(I)所表示的具有光学活性噁唑啉-2-酮及其衍生物制备方法如下:
反应式中,R1,R2的定义与权利要求1式(I)中的定义相同;2-CPU为邻氯硫脲;DMAP为N,N-二甲基吡啶;PhCH3为甲苯;Yield:得率;ee:对映选择性过量;dr:非对映异构体比例。
上述反应中,邻氯硫脲、N,N-二甲基吡啶先与硝基烯烃在甲苯比二氯甲烷体积比为4∶1的混合溶剂中搅拌30分钟,邻氯硫脲、N,N-二甲基吡啶两者的摩尔用量分别为硝基烯烃的10%,然后将手性硫叶立德加入到反应瓶中继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,以V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4柱层析直接得到式(I)目标产物,产物(I)dr(非对映异构体比例)值用核磁测得,ee(对映选择性过量)值用手性HPLC仪通过与消旋体对照而测定;HPLC分析用手性OD-H柱;消旋体是以硫脲与N,N-二甲基吡啶催化的稳定硫叶立德与硝基烯烃的反应获得。
通式(I)所表示的具有光学活性的取代噁唑啉-2-酮及其衍生物,对棉花枯萎菌(Fusarium oxysporium),水稻纹枯菌(Rhizoctonia solani),黄瓜灰霉菌(Botrytis cinereapers),小麦赤霉菌(Gibberella zeae),苹果轮纹菌(Dothiorella gregaria)以及棉花炭疽菌(Colletotrichum gossypii)有较好抑菌作用,可作为杀菌的有效成分;对双子叶植物-油菜,单子叶植物-稗草有较好抑制作用,可作为除草剂的有效成分。
本发明中所述的室温系指室内常温即10-30℃。
具体实施方式
下面通过实例来具体地说明本发明的(I)式中化合物的制备方法。这些实施例仅对本发明进行说明,而不是对本发明进行限制。
实施例1
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入29.8mg反-β-硝基苯乙烯(1化学当量(equiv),0.2mmo1),3.74mg 2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到38.0mg目标化合物,产率71%。
元素分析:实测值C%72.13H%5.14N%5.58;
计算值C%71.90H%4.90N%5.24。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.94(d,J=8.0Hz,2H),7.61(t,J=7.2Hz,1H),7.47(t,J=6.4Hz,2H),7.44-7.34(m,5H),6.30(s,1H),5.46(d,J=5.2Hz,1H),5.32(d,J=5.6Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)192.29,157.67,138.97,134.42,133.64,129.36,129.28,128.99,128.82,126.30,83.27,57.01。
MS(m/z)268.4。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量90%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),0.7mL/min;20℃保留时间为t1=21.32分钟,t2=26.63分钟。
实施例2
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入35.8mg反-β-硝基-4-甲氧基苯乙烯(1equiv),0.2mmol),3.74mg 2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到32.1mg目标化合物,产率54%。
元素分析:实测值C%68.83H%5.30N%4.59;
计算值C%68.68H%5.09N%4.71。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.94(d,J=7.6Hz,2H),7.62(t,J=7.6Hz,2H),7.47(t,J=7.6Hz,2H),7.33(d,J=8.0Hz,2H),6.93(d,J=8.4Hz,2H),5.88(s,1H),5.45(d,J=5.6Hz,1H),5.24(d,J=5.6Hz,1H),3.82(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)191.86,158.28,156.18,132.80,132.19,130.49,127.56,127.42,126.28,112.94,80.97,55.72,53.82。
MS(m/z)297.3。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量86%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),0.7mL/min;25℃保留时间为t1=37.26分钟,t2=49.29分钟。
实施例3
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入36.7mg反-β-硝基-4-氯苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg 2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到41.0mg目标化合物,产率68%。
元素分析:实测值 C% 63.75 H% 3.65 N% 4.48;
计算值 C% 63.69 H% 4.01 N% 4.64。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.94(d,J=7.6Hz,2H),7.63(t,J=7.2Hz,1H),7.48(t,J=7.6Hz,2H),7.38-7.32(m,4H),6.62(s,1H),5.39(d,J=5.6Hz,1H),5.32(d,J=6.0Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)192.17,157.73,137.50,134.87,134.55,133.61,129.41,129.41,128.88,127.74,83.21,56.57。
MS(m/z)301.3。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量86%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),0.7mL/min;20℃保留时间为t1=25.58分钟,t2=34.50分钟。
实施例4
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入33.4mg反-β-硝基-4-氟苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg 2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到38.8mg目标化合物,产率68%。
元素分析:实测值 C% 67.27 H% 4.54 N% 4.82;
计算值 C% 67.36 H% 4.24 N% 4.91。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.96(d,J=8.0Hz,2H),7.63(t,J=7.2Hz,1H),7.49(t,J=7.6Hz,2H),7.42-7.39(m,2H),7.11(t,J=8.8Hz,2H),5.97(s,1H),5.41(d,J=5.6Hz,1H),5.36(d,J=5.6Hz,1H。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)192.41,163.50,161.04,157.24,135.18,133.99,133.28,128.81,128.44,127.84,127.76,115.73,115.52,82.39,56.31。
MS(m/z)285.9。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量89%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),1mL/min;25℃保留时间为t1=14.72分钟,t2=19.11分钟。
实施例5
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入36.7mg反-β-硝基-2-氯苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg 2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到36.2mg目标化合物,产率60%。
元素分析:实测值 C% 63.97 H% 3.82 N% 4.41;
计算值 C% 63.69 H% 4.01 N% 4.64。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)8.00(d,J=7.2Hz,2H),7.63-7.33(m,7H),6.04(s,1H),5.85(d,J=2.8Hz,1H),5.57(d,J=4.0Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)191.7,157.6,137.2,134.1,133.6,131.8,129.8,129.6,129.1,128.6,127.4,127.3,80.7,53.5。
MS(m/z)302.2。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量62%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),1mL/min;25℃保留时间为t1=15.65分钟,t2=23.67分钟。
实施例6
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入35.8mg反-β-硝基-2-甲氧基苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg 2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到38.7mg目标化合物,产率65%。
元素分析:实测值 C% 68.57 H% 5.02 N% 4.62;
计算值 C% 68.68 H% 5.09 N% 4.71。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ(ppm)7.98(d,J=7.5Hz,2H),7.62(t,J=7.4Hz,1H),7.49(t,J=7.7Hz,2H),7.42-7.29(m,2H),7.04(t,J=7.4Hz,1H),6.89(d,J=8.2Hz,1H),5.59(d,J=4.5Hz,1H),5.52(d,J=4.3Hz,2H),3.64(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)192.33,157.24,154.92,132.99,128.48,127.77,126.61,125.21,119.57,109.38,79.01,53.72,51.99。
MS(m/z)297.6。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量78%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),0.7mL/min;25℃保留时间为t1=18.77分钟,t2=24.82分钟。
实施例7
的制备
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入45.6mg反-β-硝基-3-溴苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg 2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到42.9mg目标化合物,产率62%。
元素分析:实测值 C% 55.64 H% 3.19 N% 4.01
计算值 C% 55.51 H% 3.49 N% 4.05
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.96(d,J=7.6Hz,2H),7.47-7.65(m,5H),7.28-7.36(m,2H),6.44(s,1H),5.41(d,J=5.6Hz,1H),5.36(d,J=5.6Hz,1H).
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)192.0,157.5,141.3,134.6,133.6,132.1,130.9,129.5,129.4,128.9,125.0,123.3,83.2,56.5.
MS(m/z)347.8
光学纯度分析:产物的对映选择性过量86%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),1mL/min;25℃保留时间为t1=17.50分钟,t2=20.53分钟。
实施例8
的制备
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入39.8mgβ-硝基-1-萘乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯 甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到36.8mg目标化合物,产率58%。
元素分析:实测值 C% 75.79 H% 4.96 N% 4.41;
计算值 C% 75.70 H% 4.76 N% 4.41。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)8.01(d,J=8.0Hz,2H),7.95-7.88(m,3H),7.71(d,J=7.2Hz,1H),7.63-7.44(m,6H),6.34(d,J=3.6Hz,1H),5.83(s,1H),5.51(d,J=3.6Hz,1H).
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)192.9,157.4,135.1,133.9,133.52,133.47,129.5,129.2,128.7,128.3,126.5,125.7,125.1,123.1,121.8,113.9,81.9,52.7.
MS(m/z)317.2
光学纯度分析:产物的对映选择性过量84%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),1mL/min;25℃保留时间为t1=23.07分钟,t2=38.55分钟。
实施例9
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入45.6mg反-β-硝基-4-溴苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg 2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到40.8mg目标化合物,产率59%。
元素分析:实测值 C% 55.40 H% 3.38 N% 3.98;
计算值 C% 55.51 H% 3.49 N% 4.05。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.97(d,J=7.6Hz,2H),7.64(t,J=7.4Hz,1H),7.56(d,J=8.3Hz,2H),7.49(t,J=7.7Hz,2H),7.31(d,J=8.3Hz,2H),5.79(s,1H),5.39(d,J=5.9Hz,1H),5.36(d,J=5.7Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)191.84,156.42,138.06,133.25,132.57,130.96,128.06,127.77,127.19,121.24,81.06,55.68。
MS(m/z)347.6。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量86%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为15∶85,v∶v),1mL/min;20℃保留时间为t1=27.29分钟,t2=42.08分钟。
实施例10
的制备
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入38.8mg反-β-硝基-4-硝基苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg 2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到28.1mg目标化合物,产率45%。
元素分析:实测值 C% 61.45 H% 3.75 N% 8.88;
计算值 C% 61.54 H% 3.87 N% 8.97。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)8.29(d,J=8.5Hz,2H),8.01(d,J=7.6Hz,2H),7.66(d,J=8.4Hz,3H),7.51(t,J=7.7Hz,2H),5.81(s,1H),5.63(d,J=5.8Hz,1H),5.37(d,J=6.1Hz,1H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)192.03,156.90,147.29,146.58,134.08,133.09,128.91,128.39,126.88,123.74,81.71,55.87。
MS(m/z)312.7。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量73%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为25∶75,v∶v),1mL/min;25℃保留时间为t1=38.85分钟,t2=48.72分钟。
实施例11
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入32.6mg反-β-硝基-4-甲基苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg 2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到34.3mg目标化合物,产率61%。
元素分析:实测值 C% 72.49 H% 5.27 N% 4.88;
计算值 C% 72.58 H% 5.37 N% 4.98。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.89(d,J=5.8Hz,2H),7.58(s,1H),7.43(s,2H),7.24(d,J=5.5Hz,2H),7.18(s,2H),6.78(s,1H),5.40(s,1H),5.18(s,1H),2.33(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)192.38,157.96,138.66,136.02,134.21,133.55,129.74,129.18,128.68,126.14,83.24,57.03,20.99。
MS(m/z)281.8。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量90%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),1.0mL/min;25℃保留时间为t1=17.30分钟,t2=19.98分钟。
实施例12
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入37.0mg反-β-硝基-3,4-二氟苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg 2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入107.6mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3a,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到23.7mg目标化合物,产率39%。
元素分析:实测值 C% 63.27 H% 3.55 N% 4.53;
计算值 C% 63.37 H% 3.66 N% 4.62。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.97(d,J=8.1Hz,2H),7.65(t,J=7.4Hz,1H),7.50(t,J=7.8Hz,2H),7.35-7.24(m,1H),7.25-7.11(m,2H),6.58(s,1H),5.38(s,2H)。
13C NMR(150MHz,CDCl3)δ(ppm)193.05,157.79,155.63,133.79,133.51,129.11,128.57,128.30,127.36,125.89,120.27,110.10,79.90。
MS(m/z)303.0。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量83%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),0.7mL/min;20℃保留时间为t1=20.92分钟,t2=26.03分钟。
实施例13
的制备
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入29.8mg反-β-硝基苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯 甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入111.1mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3b,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到38.8mg目标化合物,产率69%。
元素分析:实测值 C% 72.35 H% 5.54 N% 4.75;
计算值 C% 72.58 H% 5.37 N% 4.98。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.83(d,J=5.2Hz,1H),7.36-7.41(m,5H),7.26(d,J=5.2Hz,2H),6.63(s,1H),5.44(d,J=3.6Hz,1H),5.28(d,J=3.2Hz,1H),2.42(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)191.8,158.0,145.5,139.1,131.1,129.5,129.4,129.3,128.9,126.3,83.2,57.2,21.7。
MS(m/z)282.2。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量92%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),1mL/min;25℃保留时间为t1=14.34分钟,t2=22.12分钟。
实施例14
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入29.8mg反-β-硝基苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯 甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入115.1mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3c,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到19.0mg目标化合物,产率32%。
元素分析:实测值 C% 68.56 H% 5.00 N% 4.59;
计算值 C% 68.68 H% 5.09 N% 4.71。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ(ppm)7.95(d,J=8.8Hz,2H),7.42(d,J=3.8Hz,4H),7.40-7.34(m,1H),6.94(d,J=8.8Hz,2H),5.82(s,1H),5.42(d,J=5.7Hz,1H),5.36(d,J=5.3Hz,1H),3.88(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)190.91,164.28,157.98,139.60,131.59,129.04,128.63,126.27,113.97,82.64,57.35,55.52。
MS(m/z)297.6。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量88%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),1mL/min;25℃保留时间为t1=22.23分钟,t2=32.52分钟。
实施例15
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入29.8mg反-β-硝基苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯 甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入112.1mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3d,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到30.8mg目标化合物,产率54%。
元素分析:实测值 C% 67.23 H% 4.15 N% 4.82;
计算值 C% 67.36 H% 4.24 N% 4.91。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)8.80(s,1H),8.49(d,J=8.2Hz,1H),8.34(d,J=7.8Hz,1H),7.73(t,J=8.0Hz,1H),7.58-7.32(m,5H),6.03(s,1H),5.47(q,J=5.8Hz,2H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)190.99,156.73,147.70,138.89,134.56,129.76,128.70,128.37,127.80,125.84,123.65,82.52,56.42。
MS(m/z)285.5。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量92%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),1mL/min;25℃保留时间为t1=17.10分钟,t2=20.97分钟。
实施例16
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入29.8mg反-β-硝基苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯 甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入116.3mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3e,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到30.8mg目标化合物,产率51%。
元素分析:实测值 C% 68.85 H% 5.29 N% 4.57;
计算值 C% 68.68 H% 5.09 N% 4.71。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.93(d,J=8.4Hz,2H),7.41-7.47(m,7H),5.57(s,1H),5.39(s,2H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ(ppm)191.2,157.4,141.1,138.8,132.0,130.8,129.3,129.2,129.1,126.3,83.4,56.9。
MS(m/z)302.0。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量92%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),1mL/min;25℃保留时间为t1=18.02分钟,t2=21.97分钟。
实施例17
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入29.8mg反-β-硝基苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和20mL溶剂(V甲苯∶V二氯 甲烷=4∶1),搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入142.6mg(1.4equiv,0.28mmol)手性硫叶立德3f,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到30.5mg目标化合物,产率44%。
元素分析:实测值 C% 55.38 H% 3.34 N% 3.99;
计算值 C% 55.51 H% 3.49 N% 4.05。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.84(d,J=8.5Hz,2H),7.63(d,J=8.5Hz,2H),7.46-7.37(m,5H),5.87(s,1H),5.39(q,J=5.7Hz,2H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3+DMSO-d6)δ(ppm)191.20,156.43,138.70,131.36,130.95,129.66,128.26,128.01,127.64,125.28,81.31,56.13。
MS(m/z)347.7。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量92%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为20∶80,v∶v),1mL/min;25℃保留时间为t1=27.29分钟,t2=42.08分钟。
实施例18
的制备
室温下,在50mL圆底烧瓶中加入29.8mg反-β-硝基苯乙烯(1equiv,0.2mmol),3.74mg2-CPU(10mol%,0.02mmol),2.44mg DMAP(10mol%,0.02mmol)和0.8mL重蒸氯仿,搅拌溶解,半小时后,反应体系变为淡黄色,向体系中加入105.1mg(1.25equiv,0.25mmol)手性硫叶立德3g,继续反应直到TLC(纯乙酸乙酯作为展开剂)检测反应完全,柱层析提纯(V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4),得到21.6mg目标化合物,产率42%。
元素分析:实测值 C% 65.62 H% 4.16 N% 5.18;
计算值 C% 65.37 H% 4.31 N% 5.44。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.70(s,1H),7.48(d,J=4.0Hz,1H),7.45-7.38(m,5H),6.62-6.60(m,1H),5.97(s,1H),5.23(s,2H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ(ppm)181.6,158.0,149.7,148.3,139.0,129.2,128.9,126.0,121.7,112.9,83.4,57.7。
MS(m/z)257.5。
光学纯度分析:产物的对映选择性过量63%,非对映选择性99∶1,手性OD-H柱(异丙醇∶正己烷为25∶75,v∶v),1mL/min;25℃保留时间为t1=13.71分钟,t2=20.70分钟。
采用上述类似方法同样可以制备其它化合物。表1中所列的为本发明合成的通式(I)的部分化合物。
表1:
化合物a | R1 | R2 | 时间(h) | 产率(%)b | dr(anti∶syn?)c | ee(%)d |
1 | C6H5 | C6H5 | 26 | 71 | 99∶1 | 90 |
2 | 1-naphthyl | C6H5 | 24 | 58 | 99∶1 | 84 |
3 | 4-MeO C6H4 | C6H5 | 24 | 54 | 99∶1 | 86 |
4 | 4-CH3C6H4 | C6H5 | 24 | 61 | 99∶1 | 90 |
5 | 4-FC6H4 | C6H5 | 24 | 68 | 99∶1 | 89 |
6 | 4-ClC6H4 | C6H5 | 24 | 68 | 99∶1 | 86 |
7 | 4-BrC6H4 | C6H5 | 40 | 59 | 99∶1 | 86 |
8 | 4-NO2C6H4 | C6H5 | 24 | 45 | 99∶1 | 73 |
9 | 3-BrC6H4 | C6H5 | 24 | 62 | 99∶1 | 86 |
10 | 2-ClC6H4 | C6H5 | 24 | 60 | 99∶1 | 62 |
11 | 2-CH3OC6H4 | C6H5 | 44 | 65 | 99∶1 | 78 |
12 | 3,4-F2C6H3 | C6H5 | 24 | 39 | 99∶1 | 83 |
13 | C6H5 | 4-CH3C6H4 | 24 | 69 | 99∶1 | 92 |
14 | C6H5 | 4-MeOC6H4 | 42 | 32 | 99∶1 | 88 |
15 | C6H5 | 4-FC6H4 | 41 | 54 | 99∶1 | 92 |
16 | C6H5 | 4-ClC6H4 | 58 | 51 | 99∶1 | 92 |
17 | C6H5 | 4-BrC6H4 | 42 | 44 | 99∶1 | 92e |
18 | C6H5 | 2-furanyl | 41 | 42 | 99∶1 | 63f |
a反应条件:硫叶立德(0.25mmol)硝基烯烃(0.2mmol),催化剂2-CPU(10mol%),DMAP(10mol%),甲苯∶CH2Cl2=4∶1(20mL),室温,室内常温。b分离的产率。c原子核磁性张驰(核磁共振)表征。d手性高效液相色谱测定。e用了1.4当量的叶立德。f溶剂为重蒸氯仿,反应浓度为0.25mol/L。
实施例2:供药杀菌活性生测结果(100ppm)
助溶剂:二甲基甲酰胺(DMF,DMF/H2O=1/1000);乳化剂:吐温-80;配制溶液:无菌水;设有商品化
三唑醇空白对照;
杀菌活性的初步测定在华中师范大学化学学院生测室完成。实验方法:将200g去皮马铃薯切成小块,加蒸馏水煮烂,用细纱布过滤,滤液加入20g葡萄糖18~20g琼脂,加热溶解,用蒸馏水配成1000ml溶液;将培养基转入刻度试管,然后和蒸馏水,培养皿和玻璃仪器一起用湿热法,在128℃时加热30min灭菌。
100ppm试样的配制:用感量万分之一的电子天平称量3~5mg待测试样,加入适量DMF溶解,滴入1滴乳化剂,加蒸馏水配制成1000ppm溶液,取此溶液1.5ml,在45℃时加入培养基13.5ml,趁热混合均匀,倒入培养皿,摇匀,即配成浓度为100ppm试样,盖好培养皿上盖,水平静置冷却。
点菌:用直径5mm打孔器取空白对照菌种琼脂片,用细钢丝挑入培养皿内,菌丝面朝下,每个培养皿内接种2~3种菌,立即盖好培养皿上盖。每次取菌后的打孔器和细钢丝一定要在酒精灯上灼烧10秒钟以上消毒。
a)空白对照:用上述相同方法,不加待测试样,每一菌种做一空白对照;b)菌的培养:将上述点菌后的培养皿置于霉菌培养箱内,在25℃下培养48小时;c)计算抑制率:检查菌斑直径,求抑制率。同时做一重复。对照菌斑直径样品菌斑直径对照菌斑直径;d)杀菌活性等级标准划分:A级-防效(抑制率)≥95%,B级-70%≤防效(抑制率)<95%,C级-50%≤防效(抑制率)<70%,D级-防效(抑制率)<50%。)
实施例3:除草活性的初步测定
除草活性的初步测定在华中师范大学化学学院生测室完成。对所合成的化合物的除草活性测试在专门的植物生长室中进行,温度23±1℃,湿度60±5%,光照强度10Klux,光照时间8小时/天。将待测样品用尽可能少量的丙酮溶解,再加一滴吐温-80乳化,然后加蒸馏水配成所需浓度的乳液。取直径为9cm的培养皿,内置两层直径也为9cm的滤纸,分别加入9mL待测化合物溶液(100mg/L,10mg/L),再分别加入20粒油菜和稗草种子,蒸馏水和市售的商品化三唑1-(4-chlorophenoxy)-3,3-dimethyl-1-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-ol作参照化合物。5天后进行调查,测出每粒种子发芽后的茎长和根长,求其加权平均值,并与蒸馏水样品作对照求得其抑制率,范围从0%到100%,0%表示没有效果,100%表示完全抑制,负值表示样品有促进生长的作用。)
Claims (12)
3、根据权利要求2所述的制备方法,其特征是:邻氯硫脲、N,N-二甲基吡啶先与硝基烯烃在甲苯比二氯甲烷体积比为4∶1的混合溶剂中搅拌30分钟,然后将手性硫叶立德加入到反应瓶中继续反应直到纯乙酸乙酯爬板检测反应完全,以V石油醚/V乙酸乙酯/V二氯甲烷=16∶5∶4柱层析直接得到式(I)目标产物,产物(I)非对映异构体比例值用核磁测得,对映选择性过量值用手性HPLC仪通过与消旋体对照而测定;HPLC分析用手性OD-H柱;消旋体是以硫脲与DMAP催化的稳定硫叶立德与硝基烯烃的反应获得。
4、权利要求1所述的通式(I)所表示的具有光学活性的取代噁唑啉-2-酮及其衍生物的应用,其特征是作为杀菌剂的有效成分。
5、权利要求1所述的通式(I)所表示的具有光学活性的取代噁唑啉-2-酮及其衍生物的应用,其特征是作为棉花枯萎菌杀菌剂的有效成分。
6、权利要求1所述的通式(I)所表示的具有光学活性的取代噁唑啉-2-酮及其衍生物的应用,其特征是作为水稻纹枯菌杀菌剂的有效成分。
7、权利要求1所述的通式(I)所表示的具有光学活性的取代噁唑啉-2-酮及其衍生物的应用,其特征是作为黄瓜灰霉菌杀菌剂的有效成分。
8、权利要求1所述的通式(I)所表示的具有光学活性的取代噁唑啉-2-酮及其衍生物的应用,其特征是作为小麦赤霉菌杀菌剂的有效成分。
9、权利要求1所述的通式(I)所表示的具有光学活性的取代噁唑啉-2-酮及其衍生物的应用,其特征是作为苹果轮纹菌杀菌剂的有效成分。
10、权利要求1所述的通式(I)所表示的具有光学活性的取代噁唑啉-2-酮及其衍生物的应用,其特征是作为棉花炭疽菌杀菌剂的有效成分。
11、权利要求1所述的通式(I)所表示的具有光学活性的取代噁唑啉-2-酮及其衍生物的应用,其特征是作为双子叶植物-油菜除草剂的有效成分。
12、权利要求1所述的通式(I)所表示的具有光学活性的取代噁唑啉-2-酮及其衍生物的应用,其特征是作为单子叶植物-稗草除草剂的有效成分。
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Legal Events
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110511 Termination date: 20130623 |