CN102260254A - 新颖2-硝基亚氨基嘧啶衍生物的合成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新颖2-硝基亚氨基嘧啶衍生物的合成。一类如结构式(I)所示的新的硝基亚氨基取代嘧啶类化合物，其中，R1代表：C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，卤素(F、Cl、Br、I)，-CN，-CF3，羟基，-COOH，-CONH-R(其中R＝H，NH，烷基等)；R2代表：C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，卤素(F、Cl、Br、I)，-CN，-CF3，羟基，-COOH，-CONH-R(其中R＝H，NH，烷基等)；R3代表：C1-C4烷烃，C1-C4烯烃(含单卤代烯烃：F、Cl、Br)，卤素(F、Cl、Br、I)，-CF3，(取代)噻唑，(取代)苯，(取代)吡啶等。此类化合物生物活性高，毒性低，是农药杀虫剂、杀菌剂、除草剂的重要有效组分。
Description
技术领域：
本发明涉及新的硝基亚氨基取代嘧啶化合物的合成，特别是2-硝基亚氨基嘧啶类化合物及其衍生物的合成。该类化合物可以作为农业化学品杀虫剂的配制和应用。
背景技术：
20世纪90年代以来，农药的发展进入了一个新的时代——以杂环化合物为主的时代，在新的时代中，出现了许多新的超高效和低毒的农药，并逐步取代了高毒的有机磷化合物。嘧啶类化合物及其衍生物是一类重要的杂环化合物，广泛应用于医药、农药领域。大量研究表明该类化合物具有较好的生物活性，如杀虫、杀菌、除草、抗病毒、抗癌等，自英国卜内门公司在1968年首次开发了具有杀菌活性的嘧啶类化合物乙嘧酚以来，国内外的一些农药公司相继成功开发了数十个含嘧啶环的杀菌剂，如艾格福公司开发的甲基嘧菌胺，2000年拜耳作物科学公司报道的内吸性杀菌剂氟嘧菌酯应用也较为广泛，可有效地防治禾谷类作物、马铃薯、蔬菜和咖啡等作物中几乎所有的真菌纲(子囊菌纲、担子菌纲、卵菌纲和半知菌类)病害。由于嘧啶化合物具有高效、对人类低毒、作用方式独特等优点，因此其分子设计、合成与生物活性研究仍然是杂环化合物研究中一个十分活跃的领域。在医药领域，我们所熟知的5-FU尿嘧啶是目前应用最广的抗嘧啶类药物，对消化道癌及其他实体瘤有良好疗效，在肿瘤内科治疗中占有重要地位。在农药领域，已知如专利CN1349984A所阐述的2-嘧啶氧基苄基取代吡啶胺类化合物作为农药除草剂的配制与应用，还有专利CN1361103A所阐述的2，6-二嘧啶氧基苯甲酸季胺盐化合物也应用在农业化学品除草剂领域，US4906285也阐述了双嘧啶水杨酸类化合物具有光谱的除草范围，专利CN1355163A阐述的3-(2-氟-4，5，6-取代苯基)-1，3-苯并嘧啶-4-酮类化合物也具有除草活性，专利CN1348955A阐述的嘧啶氧基水杨酸衍生物也具有除草活性。另外，在杀虫剂领域嘧啶类化合物及其衍生物也有广泛的应用，例如：烟嘧磺隆等嘧磺隆类的杀虫剂。
基于社会发展的需要，并为扩大嘧啶类化合物在农药领域中的应用，我们在前人的基础上设计并开发了通式(I)类的一系列2-硝基亚氨基嘧啶类化合物及其衍生物。
发明内容：
如通式(I)结构所示2-硝基亚氨基嘧啶类化合物及其衍生物。
式中，
R1代表：C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，卤素(F、Cl、Br、I)，-CN，-CF3，羟基，-COOH，-CONH-R(其中R＝H，NH，C1-C4烷基)；
R2代表：C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，卤素(F、Cl、Br、I)，-CN，-CF3，羟基，-COOH，-CONH-R(其中R＝H，NH，C1-C4烷基)；
R3代表：C1-C4烷烃，C1-C4烯烃(含单卤代烯烃：F、Cl、Br)，卤素(F、Cl、Br、I)，-CF3，乙酰基，氯乙酰基，二氯乙酰基，环丙甲酰基，
另外，还有包括以下结构基团的化合物：
其中，结构式中Y代表与通式(I)中R3位置的连接点。
R1、R2各自主要是甲基或甲氧基或乙氧基。R3主要是2-氯烯丙基或2-氯-5-氯甲基噻唑，苄基，苯甲酰基，苯乙酰基，苯磺酰基。
本发明化合物包含多个衍生物，但结构式相似，属同系列化合物，因而，其合成方法亦基本相同，现详述如下：
即由2，4-戊二酮为原料，在溶液中与醇钠作用形成钠盐，后者与卤代烃或酰氯反应，将得到的产物在溶剂中与硝基胍反应制备通式(I)类化合物。在化合物制备中，所用的RONa，为甲醇钠或乙醇钠，所用的二羰基化合物为2，4-戊二酮，乙酰乙酸甲酯，乙酰乙酸乙酯，丙二酸二甲酯，丙二酸二乙酯，第三步所用的关环原料为硝基胍，反应溶剂没有限制。
具体实施方式：
合成例一：5-(2-氯-5-亚甲基噻唑)-4，6-二甲基-N-硝基嘧啶-2(5H)-亚胺
称取5g(0.05mol)2，4-戊二酮加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加8.4g(0.05mol)2-氯-5-氯甲基噻唑，30min滴完，反应8h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20h，冷却至室温分离出目标产物5.41g，产率36％。
合成例二：5-(2-氯烯丙基)-4，6-二甲基-N-硝基嘧啶-2(5H)-亚胺
称取5g(0.05mol)2，4-戊二酮加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加5.55g(0.05mol)2，3-二氯丙烯，30min滴完，反应8h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20h，冷却至室温分离出目标产物7.76g，产率64％。
合成例三：5-苄基-4，6-二甲基-N-硝基嘧啶-2(5H)-亚胺
称取5g(0.05mol)2，4-戊二酮加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加6.325g(0.05mol)氯化苄，30min滴完，反应8h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20，冷却至室温分离出目标产物7.23g，产率56％。
合成例四：2，5-二氢-4，6-二甲基-2-硝基亚氨基嘧啶-5-苯甲基酮
称取5g(0.05mol)2，4-戊二酮加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加7.025g(0.05mol)苯甲酰氯，30min滴完，反应8h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20h，冷却至室温分离出目标产物6.94g，产率51％。
合成例五：5-(2-氯-5-亚甲基噻唑)-4-乙氧基-6-甲基-N-硝基嘧啶-2(5H)-亚胺
称取6.5g(0.05mol)乙酰乙酸乙酯加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加8.4g(0.05mol)2-氯-5-氯甲基噻唑，30min滴完，反应8h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20h，冷却至室温分离出目标产物5.12g，产率31％。
合成例六：5-(2-氯烯丙基)-4-乙氧基-6-甲基-N-硝基嘧啶-2(5H)-亚胺
称取6.5g(0.05mol)乙酰乙酸乙酯加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加5.55g(0.05mol)2，3-二氯丙烯，30min滴完，反应8h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20h，冷却至室温分离出目标产物7.45g，产率54.7％。
合成例七：1-(4-乙氧基-2，5-二氢-6-甲基-2-硝基亚氨基嘧啶-5-基)-2-苯乙酮
称取6.5g(0.05mol)乙酰乙酸乙酯加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加7.725g(0.05mol)苯乙酰氯，30min滴完，反应8h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20h，冷却至室温分离出目标产物5.88g，产率37.2％。
合成例八：5-(2-氯-5-亚甲基噻唑)-4，6-二甲氧基-N-硝基嘧啶-2(5H)-亚胺
称取6.6g(0.05mol)丙二酸二甲酯加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加8.4g(0.05mol)2-氯-5-氯甲基噻唑，30min滴完，反应8-10h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20h，冷却至室温分离出目标产物4.59g，产率27.7％。
合成例九：5-(2-氯烯丙基)-4，6-二甲氧基-N-硝基嘧啶-2(5H)-亚胺
称取6.6g(0.05mol)丙二酸二甲酯加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加5.55g(0.05mol)2，3-二氯丙烯，30min滴完，反应8-10h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20h，冷却至室温分离出目标产物5.81g，产率42.3％。
合成例十：5-(2-氯-5-亚甲基噻唑)-4，6-二乙氧基-N-硝基嘧啶-2(5H)-亚胺
称取8g(0.05mol)丙二酸二乙酯加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加8.4g(0.05mol)2-氯-5-氯甲基噻唑，30min滴完，反应8-10h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20h，冷却至室温分离出目标产物3.92g，产率21.8％。
合成例十一：5-(2-氯烯丙基)-4，6-二乙氧基-N-硝基嘧啶-2(5H)-亚胺
称取8g(0.05mol)丙二酸二乙酯加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加5.55g(0.05mol)2，3-二氯丙烯，30min滴完，反应8-10h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20h，冷却至室温分离出目标产物6.59g，产率43.6％。
合成例十二：1-(4，6-二乙氧基-2，5-二氢-2-硝基亚氨基嘧啶-5-基)-2-苯乙酮
称取8g(0.05mol)丙二酸二乙酯加入到100ml三口瓶中，向瓶中加入15ml乙腈，和3.4g(0.05mol)乙醇钠，升温至微沸状态，然后用恒压漏斗向溶液中滴加7.725g(0.05mol)苯乙酰氯，30min滴完，反应8-10h，分离出产物，然后将上述产物与硝基胍在乙腈溶液中混合升温至微沸状态，反应15-20h，冷却至室温分离出目标产物6.56g，产率37.9％。
Claims (6)
1.一种通式为(I)的化合物
其特征在于：
R1代表：C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，卤素(F、Cl、Br、I)，-CN，-CF3，羟基，-COOH，-CONH-R(其中R＝H，NH，C1-C4烷基)；
R2代表：C1-C4烷基，C1-C4烷氧基，卤素(F、Cl、Br、I)，-CN，-CF3，羟基，-COOH，-CONH-R(其中R＝H，NH，C1-C4烷基)；
R3代表：C1-C4烷烃，C1-C4烯烃(含单卤代烯烃：F、Cl、Br)，卤素(F、Cl、Br、I)，-CF3，乙酰基，氯乙酰基，二氯乙酰基，环丙甲酰基，
另外，还有包括以下结构基团的化合物：
其中，结构式中Y代表与通式(I)中R3位置的连接点。
2.权利要求1的化合物，其中R1、R2各自主要是甲基或甲氧基或乙氧基。
3.权利要求1和2的化合物，其中R3主要是2-氯烯丙基或2-氯-5-氯甲基噻唑，苄基，苯甲酰基，苯乙酰基，苯磺酰基。
4.权利要求1-3的化合物的制备方法，其特征如下列通用反应方程式所示：
即由2，4-戊二酮为原料，在溶液中与醇钠作用形成钠盐，后者与卤代烃或酰氯反应，将得到的产物在溶液中与硝基胍反应制备通式(I)类化合物。
5.权利要求4所述的化合物制备中，其特征在于所用的RONa，为甲醇钠或乙醇钠，所用的二羰基化合物为2，4-戊二酮，乙酰乙酸甲酯，乙酰乙酸乙酯，丙二酸二甲酯，丙二酸二乙酯，第三步所用的关环原料为硝基胍，反应溶剂没有限制。
6.权利要求1-3的化合物，其特征是具有高效的杀虫活性，适用于配制水稻、玉米、小麦、果树、蔬菜上的杀虫剂。
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| JPS58118585A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-14 | イーライ・リリー・アンド・カンパニー | 抗潰瘍薬 |
| US4468399A (en) * | 1981-12-28 | 1984-08-28 | Eli Lilly And Company | 2-[2-(2-Aminoalkyl-4-thiazolylmethylthio)alkyl]-amino-5-substituted-4-pyrimidones |
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