CN104356123A - 含取代哌嗪的1,2,4-三唑Mannich碱衍生物及制备方法和应用 - Google Patents

含取代哌嗪的1,2,4-三唑Mannich碱衍生物及制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物及制备方法和应用。本发明具有如通式I和II所示的结构式，式中X、Y、Z具有权利要求1所定义。本发明化合物具有高杀菌活性，对苹果轮纹病菌、小麦纹枯病菌、小麦赤霉病菌、番茄早疫病菌等植物病菌有高的离体抑制活性，对黄瓜褐斑病、黄瓜细菌性角斑病、黄瓜蔓枯病、黄瓜霜霉病、黄瓜菌核病植物真菌有很好的活体防治效果，尤其对黄瓜细菌性角斑病和黄瓜霜霉病菌具有特效。本发明的通式I和通式II化合物同时具有除草活性。本发明适用于对各种作物上菌害和草害的综合防治。

Description

含取代哌嗪的1,2,4-三唑Mannich碱衍生物及制备方法和应用
技术领域
本发明属农用杀菌、除草剂领域，涉及两类杂环化合物的制备与应用，特别涉及两类含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物的制备方法及其应用。
背景技术
植物病菌和杂草的防治在农、林、牧、副、渔以及公共卫生等各行业的实现过程中非常重要。随着人们对环境问题日益重视，需要科学家们不断进行创新研究，进而开发出新的高效、低毒、安全和具有不同作用方式的农药品种。
杂环化合物具有十分广泛的医药、农药生物活性以及应用价值。在农药领域，杂环化合物占据约90％的世界农药专利内容，从杂环化合物中发现新型、高效先导化合物已经成为新药研究、开发的主要方向。哌嗪是一类重要杂环化合物，许多含哌嗪的衍生物在医药的研究目前已经涉及到多个领域，其发展十分迅速。研究表明，含哌嗪且N-取代的化合物常显示出广泛的生物活性，如抗微生物、抗高血压、抗癌、抗抑郁、抗焦虑、消炎和止痛等。迄今为止，已开发了许多含有哌嗪杂环的医药品种，例如环丙沙星、左羟丙哌嗪、达沙替尼等。许多杂环Mannich碱类化合物也因其广泛的生物活性而在药物研发中占据重要地位。虽然某些抗菌活性的杂环Mannich碱类化合物的制备已有报道(CN103288816，CN102276555)，但在现有技术中，如本发明所示的含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物的制备及其杀菌、除草活性未见公开。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物，它可应用于对各种作物上菌害和草害的综合防治。
本发明提供的含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物，具有如通式I和II所示的结构式：
式中：
X是杂芳基或具有1-3个取代基的杂芳基，该取代基是低级烷基、低级卤代烷基、苯基、取代苯基、卤素原子，所述的取代是单取代或多取代，杂芳基是含1个或多个N、O、S杂原子的5元环或6元环，例如呋喃、噻吩、吡唑、咪唑、三唑、吡啶、嘧啶、吡嗪、哒嗪；
Y是低级烷基、低级卤代烷基。
Z是低级烷基、苄基、取代苄基、苯基、取代苯基、嘧啶基、取代嘧啶基、吡啶基、取代吡啶基，所述取代苄基、取代苯基、取代嘧啶基和取代吡啶基上的取代基是低级烷基或低级卤代烷基或卤素原子，所述的取代是单取代或多取代。
上述的低级烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基。
上述的低级卤代烷基的碳骨架与之所定义的低级烷基中的相同，在此前提下低级卤代烷基是在低级烷基上的氢原子可以部分或全部被卤原子取代。
上述的卤素原子为氟、氯、溴或碘。
本发明的通式化合物I可由如下的方法制备，其中的取代基除特别指明外均如前所限定。
将式III化合物与式IV化合物用有机溶剂混匀，加入37％甲醛(HCHO)水溶液，搅拌反应。抽滤出生成的固体或浓缩后抽滤出固体，用乙醇或乙醇-水重结晶，或直接用乙醇洗涤得式I化合物。反应温度可以为室温至溶剂沸点温度，通常为10℃～80℃；反应时间为0.5～12小时，通常为2～10小时；所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、二氯甲烷、四氢呋喃、1，4-二氧六环或N，N-二甲基甲酰胺；所述式III所示的化合物、式IV所示的化合物、HCHO的摩尔比为1∶1～1.2∶1～3；推荐的式III所示的化合物、式IV所示的化合物、HCHO的摩尔比为1∶1～1.05∶1.5～2。
通式III的化合物可以按照文献(J.Indian Chem.Soc.，2009，86(1)：109-112)操作进行制备，其中所用到的部分杂芳基甲醛以及4-氨基-5-取代-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇的制备可以参考文献(Molecules，2012，17(5)：5139-5150；Tetrahedron，1994，50(13)：4019-4024)的操作进行。
通式IV(1-取代哌嗪)的部分化合物有市售。通式IV的部分化合物的制备可以参考文献(J.Chem.Res.，2006，(12)：809-811)中的方法进行。
通式化合物II可由如下的方法制备，其中的取代基除特别指明外均如前所限定。
将式III化合物与无水哌嗪用有机溶剂混匀，加入37％甲醛(HCHO)水溶液，搅拌反应。抽滤出生成的固体，用乙醇或乙醇-水重结晶，或直接用乙醇洗涤得式II化合物。反应温度可以为室温至溶剂沸点温度，通常为10℃～80℃；反应时间为0.5～10小时，通常为2～5小时；所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、二氯甲烷、四氢呋喃、1，4-二氧六环或N，N-二甲基甲酰胺；所述式III所示的化合物、无水哌嗪、HCHO的摩尔比为1∶0.5∶1～2，推荐的式III所示的化合物、无水哌嗪、HCHO的摩尔比为1∶0.5∶1.25～1.5。
本发明的通式I和通式II化合物具有高杀菌活性，对苹果轮纹病菌、小麦纹枯病菌、小麦赤霉病菌、番茄早疫病菌等植物病菌有高的离体抑制活性，对黄瓜褐斑病、黄瓜细菌性角斑病、黄瓜蔓枯病、黄瓜霜霉病、黄瓜菌核病植物真菌有很好的活体防治效果，尤其对黄瓜细菌性角斑病和黄瓜霜霉病菌具有特效。本发明的通式I和通式II化合物同时具有除草活性。因此，本发明还包括通式化合物用于控制植物菌害和杂草的用途。
本发明还包括以通式I和通式II化合物作为活性组分的杀菌或除草组合物。该杀菌或除草组合物中还包括农业、林业、卫生上可接受的载体。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步说明本发明，其目的是能更好地理解本发明的内容乃体现本发明的实质性特点，因此所举之例不应视为对本发明保护范围的限制。这里也特别指出实施例中所涉及的具体实验方法和设备如无特殊说明，均为常规方法或按照制造厂商说明书建议的条件实施，所涉及的试剂无特殊说明均为市售。
实施例1
化合物17的制备方法。
步骤A：制备(E)-5-甲基-4-((噻吩-2-亚甲基)氨基)-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇
100mL圆底烧瓶中加入5.2g(0.04mol)4-氨基-5-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇和5.1g(0.045mol)2-噻吩甲醛，加入30mL的无水乙醇使其溶解，再滴入7-8滴(约0.5mL)冰醋酸，加热回流5小时。冷却至室温，有晶体析出，抽滤，少量乙醇洗涤，干燥得5.46g棕色晶体，收率61.2％。
步骤B：制备(E)-5-甲基-2-((4-苯基哌嗪-1-基)甲基)-4-((噻吩-2-亚甲基)氨基)-2，4-二氢-3H-1，2，4-三唑-3-硫酮(化合物17)
在50mL圆底烧瓶中，加入0.336g(1.5mmol)(E)-5-甲基-4-((噻吩-2-亚甲基)氨基)-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇，0.243g(1.5mmol)苯基哌嗪，15mL无水乙醇，2mL1，4-二氧六环，最后加入0.243g(3mmol)37％甲醛水溶液，混合物于28℃搅拌反应3小时，有固体析出。抽滤，固体用乙醇-水重结晶，得白色针状晶体0.46g，产率77.1％。
实施例2
化合物29的制备方法。
步骤A：制备(E)-4-(((5-氯-1，3-二甲基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-5-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇
100mL圆底烧瓶中加入1.30g(0.01mol)4-氨基-5-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇和1.59g(0.01mol)5-氯-1，3-二甲基-1H-吡唑-4-甲醛，加入12mL冰醋酸，加热回流1小时。冷却至室温，抽滤，少量乙醇洗涤，干燥得2.37g白色固体，收率87.6％。
步骤B：制备(E)-2-((4-苄基哌嗪-1-基)甲基)-4-(((5-氯-1，3-二甲基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-5-甲基-2，4-二氢-3H-1，2，4-三唑-3-硫酮(化合物29)
在50mL圆底烧瓶中，加入0.27g(1mmol)(E)-4-(((5-氯-1，3-二甲基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-5-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇，0.176g(1mmol)苄基哌嗪，20mLN，N-二甲基甲酰胺，最后加入0.162g(2mmol)37％甲醛水溶液，混合物室温搅拌8小时，抽滤，用少量乙醇洗涤得白色固体0.38g，产率82.6％。
实施例3
化合物45的制备方法。
步骤A：制备(E)-4-(((5-氯-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-5-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇
100mL圆底烧瓶中加入1.30g(0.01mol)4-氨基-5-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇和2.21g(0.01mol)5-氯-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-甲醛，加入20mL冰醋酸，加热回流5小时。冷却至室温，抽滤，少量乙醇洗涤，干燥得3.11g白色固体，收率93.5％。
步骤B：制备(E)-4-(((5-氯-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-5-甲基-2-((4-(4-甲基嘧啶-2-基)哌嗪-1-基)甲基)-2，4-二氢-3H-1，2，4-三唑-3-硫酮(化合物45)
在50mL圆底烧瓶中，加入0.30g(0.9mmol)(E)-4-(((5-氯-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-5-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇，0.160g(0.9mmol)4-甲基-2-(哌嗪-1-基)嘧啶，15mL无水乙醇，5mL1，4-二氧六环，最后加入0.146g(1.8mmol)37％甲醛水溶液，混合物室温搅拌10小时，抽滤，用少量乙醇洗涤得白色固体0.25g，产率53.2％。
实施例4
化合物62的制备方法。
步骤A：制备(E)-4-(((5-氯-1-苯基-3-三氟甲基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-5-三氟甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇
50mL圆底烧瓶中加入1.34g(7.28mmol)4-氨基-5-三氟甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇和2g(7.28mmol)5-氯-1-苯基-3-三氟甲基-1H-吡唑-4-甲醛，加入20mL的无水乙醇使其溶解，再滴入7-8滴(约0.5mL)的冰醋酸，加热回流5小时。冷却至室温，有晶体析出，抽滤，乙醇和水重结晶1.74g白色晶体，收率54.4％。
步骤B：制备(E)-4-(((5-氯-1-苯基-3-三氟甲基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-2-((4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)甲基)-5-三氟甲基-2，4-二氢-3H-1，2，4-三唑-3-硫酮(化合物62)
在50mL圆底烧瓶中，加入0.31g(0.7mmol)(E)-4-(((5-氯-1-苯基-3-三氟甲基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-5-三氟甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇，0.114g(0.7mmol)1-(吡啶-2-基)哌嗪，20mL无水乙醇，最后加入0.114g(1.4mmol)37％甲醛水溶液，混合物室温搅拌10小时，抽滤，用少量乙醇洗涤得白色固体0.29g，产率67.4％。
实施例5
化合物85的制备方法。
步骤A：制备(E)-4-(((5-氯-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-5-三氟甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇
50mL圆底烧瓶中加入1.44g(0.01mol)4-氨基-5-三氟甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇和2.21g(0.01mol)5-氯-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-甲醛，加入20mL冰醋酸，加热回流5小时。冷却至室温，抽滤，固体用乙醇-水洗涤得3.26g白色固体，收率84.3％。
步骤B：制备2，2’-(哌嗪-1，4-二基双亚甲基)双(4-(((E)-(5-氯-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-5-三氟甲基-2，4-二氢-3H-1，2，4-三唑-3-硫酮)(化合物85)
在50mL圆底烧瓶中，加入0.309g(0.8mmol)(E)-4-(((5-氯-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-基)亚甲基)氨基)-5-三氟甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇，0.034g(0.4mmol)无水哌嗪，20mL无水乙醇，最后加入0.081g(1mmol)37％甲醛水溶液，混合物室温搅拌至过夜，有固体析出。所得固体用少量乙醇洗涤得白色固体0.34g，产率48.1％。
表1列出了部分通式I和通式II化合物的结构和物理性质。
表1
表2列出了通式I和通式II化合物的1H NMR数据。
表2
活性测试实例
实施例6
离体平皿法杀菌活性的测定
将供试病菌打成菌片接入含50μg/mL药液的培养皿内，放入25℃生化培养箱中黑暗培养，3天后调查抑菌效果。每处理3次重复。以只加无菌水不加药剂者为对照。结果见表3。(％)
抑制率(％)＝[(空白菌落直径-处理菌落直径)÷(空白菌落直径-4)]×100％
实施例7
活体杀菌活性的测定
选用2片子叶期黄瓜苗，黄瓜褐斑病、黄瓜蔓枯病、黄瓜霜霉病采用孢子悬浮液喷雾接种，黄瓜细菌性角斑采用菌悬液喷雾接种，黄瓜菌核病采用菌丝悬液喷雾接种。于晴天上午将供试药剂(500mg/L)及对照药剂(百菌清，烯酰吗啉，甲基托布津，异菌脲，井冈霉素，中生菌素。500mg/L)均匀喷施于黄瓜子叶上，2小时后接种病原菌，保湿培养。试验期间棚内温度最低为18℃，最高为30℃，平均温度为24℃，相对湿度保持在80％以上。待对照充分发病后按照分级标准，调查病情，计算病情指数和防效。
病情指数按照本领域公知的公式进行统计计算，将发病严重度分为0～9级，统计各级病叶数，按照下列公式计算得到。
病情指数(100％)＝[(∑各级病叶数×相对级数值)÷(调查总叶数×9)]×100％
相对防效(100％)＝[(对照病情指数-处理病情指数)÷对照病情指数]×100％
结果见表4。
表3.化合物的离体杀菌活性(50μg/mL，抑制率％)
No. 番茄早疫 小麦赤霉 黄瓜枯萎 花生褐斑 苹果轮纹 小麦纹枯
03 23.5 43.8 19.0 9.1 83.3
04 17.6 50.0 14.3 27.3 66.7
08 30.0 20.0 50.0 50.0 40.0
10 23.5 50.0 14.3 27.3 50.0
11 17.6 50.0 14.3 9.1 66.7
12 17.6 25.0 14.3 0.0 55.6
14 17.6 0.0 23.8 18.2 66.7
15 26.7 36.8
17 46.7 57.9
20 56.3 45.8 10.3 42.1 49.0 19.6
21 60.0 70.0 60.0 70.0 61.1
22 30.0 20.0 20.0 70.0 20.0
23 50.0 50.0 80.0 70.0 83.3
24 37.5 70.8 17.2 15.8 72.5 86.3
25 43.8 54.2 10.3 42.1 58.8 92.2
26 35.3 31.3 28.6 18.2 77.8
27 35.3 37.5 19.0 27.3 61.1
30 40.0 36.8
31 25.0 20.8 17.2 0.0 52.9 62.7
32 53.3 26.3
33 50.0 50.0 10.3 26.3 39.2 39.2
34 43.8 45.8 27.6 26.3 49.0 37.3
35 53.3 42.1
36 53.3 47.4
37 56.3 29.2 44.8 26.3 58.8 88.2
38 46.7 52.6
39 50.0 29.2 27.6 15.8 66.7 94.1
40 50.0 45.8 24.1 15.8 64.7 96.1
41 50.0 37.5 10.3 36.8 62.7 58.8
42 40.0 52.6
43 28.6 37.9 61.1 75.0 62.5
46 31.3 16.7 20.7 26.3 45.1 74.5
47 40.0 36.8
48 26.7 47.4
49 62.5 41.7 10.3 15.8 33.3 60.8
50 46.7 21.1
51 43.8 62.5 20.7 42.1 49.0 76.5
52 43.8 62.5 10.3 42.1 49.0 72.5
53 42.9 55.2 11.1 25.0 62.5
55 47.6 58.6 55.6 62.5 75.0
56 42.9 44.8 16.7 50.0 37.5
60 47.6 31.0 11.1 75.0 12.5
61 14.3 58.6 5.6 62.5 56.3
62 28.6 31.0 16.7 25.0 50.0
63 33.3 44.8 5.6 87.5 25.0
64 47.6 55.2 5.6 75.0 43.8
74 60.0 68.4
75 46.7 63.2
78 11.8 18.8 23.8 27.3 61.1
79 5.9 31.3 23.8 27.3 61.1
80 23.8 37.9 11.1 50.0 62.5
81 17.6 31.3 9.5 9.1 66.7
82 14.3 37.9 5.6 25.0 68.8
83 42.9 65.5 11.1 75.0 62.5
84 23.8 37.9 11.1 50.0 75.0
86 23.8 44.8 11.1 50.0 6.3
三唑酮 52.9 31.3 71.4 63.6 66.7 98.0
多菌灵 100 100
百菌清 72.2 100 75.0
表4.化合物的活体杀菌活性(500mg/L，相对防效％)
实施例8
除草活性的测定
油菜平皿法：在两组直径6cm的培养皿中分别铺好一张直径5.6cm的滤纸，分别加入2毫升10μg/mL和100μg/mL的供试化合物溶液(溶剂DMF)，加入浸种6小时的油菜种子10粒，28±1℃下，黑暗培养72小时后测定胚根长度，通过黑暗条件下化合物对油菜胚根的生长抑制来检测化合物的除草活性，每个处理重复两次。活性指标：胚根伸长抑制率(％)，结果见表5。
稗草小杯法：在两组50毫升的小烧杯中分别铺好玻璃珠和滤纸后，分别加入6毫升10μg/mL和100μg/mL的供试化合物溶液(溶剂DMF)，刚刚露白的稗草种子10粒，28±1℃下，光照培养72小时后测定小苗的高度，通过光照条件下化合物对稗草幼苗株高的生长抑制来检测化合物的除草活性，每个处理重复两次。活性指标：株高生长抑制率(％)，结果见表5。
表5.化合物的除草活性(抑制率％)
注：*胚根短粗，密生根毛

Claims (10)

1.一种含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物，其特征在于具有如通式I和II所示的结构式：
式中：
X是杂芳基或具有1-3个取代基的杂芳基，该取代基是低级烷基、低级卤代烷基、苯基、取代苯基、卤素原子；所述的取代是单取代或多取代，杂芳基是含1个或多个N、O、S杂原子的5元环或6元环，包括：呋喃、噻吩、吡唑、咪唑、三唑、吡啶、嘧啶、吡嗪、哒嗪；
Y是低级烷基、低级卤代烷基；
Z是低级烷基、苄基、取代苄基、苯基、取代苯基、嘧啶基、取代嘧啶基、吡啶基、取代吡啶基，所述取代苄基、取代苯基、取代嘧啶基和取代吡啶基上的取代基是低级烷基或低级卤代烷基或卤素原子，所述的取代是单取代或多取代；
术语“低级烷基”为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基；
术语“低级卤代烷基”的碳骨架与之所定义的低级烷基中的相同，在此前提下低级卤代烷基是在低级烷基上的氢原子可以部分或全部被卤原子取代；
所述的卤素原子为氟、氯、溴或碘。
2.根据权利要求1所述的含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物，其特征在于：
X是呋喃基、噻吩基、5-卤素-1，3-二甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1，3-二乙基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-甲基-3-乙基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-乙基-3-甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-正丙基-3-甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-异丙基-3-甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-叔丁基-3-甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-环丙基-3-甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-甲基-3-三卤甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-乙基-3-三卤甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-正丙基-3-三卤甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-异丙基-3-三卤甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-叔丁基-3-三卤甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-1-环丙基-3-三卤甲基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-3-乙基-1-苯基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-3-甲基-1-(2-氯苯基)-1H-吡唑-4-基、5-卤素-3-甲基-1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-4-基、5-卤素-3-甲基-1-(2，4-二氯苯基)-1H-吡唑-4-基、5-卤素-3-甲基-1-(3，4-二氯苯基)-1H-吡唑-4-基、5-卤素-3-三氟甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-基、5-卤素-3-三氟甲基-1-(2-氯苯基)-1H-吡唑-4-基、5-卤素-3-三氟甲基-1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-4-基、5-卤素-3-三氟甲基-1-(2，4-二氯苯基)-1H-吡唑-4-基、5-卤素-3-三氟甲基-1-(3，4-二氯苯基)-1H-吡唑-4-基、2-苯基-1，2，3-三唑-4-基；
Y是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、一卤甲基、二卤甲基、三卤甲基；
Z是甲基、乙基、苄基、2-卤苄基、3-卤苄基、4-卤苄基、2，4-二卤苄基、苯基、嘧啶基、4-甲基嘧啶基、4，6-二甲基嘧啶基、4-三卤甲基嘧啶基、吡啶基。
3.根据权利要求1所述的含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物，其特征在于：
X是呋喃-2-基、噻吩-2-基、5-氯-1，3-二甲基-1H-吡唑-4-基、5-氯-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-4-基、5-氯-1-苯基-3-三氟甲基-1H-吡唑-4-基、2-苯基-1，2，3-三唑-4-基；
Y是甲基、三氟甲基；
Z是苄基、4-氯苄基、2，4-二氯苄基、苯基、吡啶-2-基、嘧啶-2-基、4-甲基嘧啶-2-基、4，6-二甲基嘧啶-2-基、4-三氟甲基嘧啶-2-基。
4.权利要求1所述的含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物的制备方法，其特征在于将式III的化合物与式IV化合物用有机溶剂混匀，加入37％甲醛水溶液，搅拌反应。反应温度可以为室温至溶剂沸点温度，通常为10℃～80℃，反应时间为0.5～12小时，通常为2～10小时，反应完毕，抽滤出生成的固体或浓缩后抽滤出固体，用乙醇或乙醇-水重结晶，或直接用乙醇洗涤得式I化合物，反应式如下：
式中X、Y、Z具有权利要求1所定义。
5.权利要求1所述的含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物的制备方法，其特征在于将式III化合物与无水哌嗪用有机溶剂混匀，加入37％甲醛水溶液，搅拌反应，反应温度可以为室温至溶剂沸点温度，通常为10℃～80℃，反应时间为0.5～10小时，通常为2～5小时，反应完毕，抽滤出生成的固体，用乙醇或乙醇-水重结晶，或直接用乙醇洗涤得式II化合物，反应式如下：
式中X、Y、Z具有权利要求1所定义。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、二氯甲烷、四氢呋喃、1，4-二氧六环或N，N-二甲基甲酰胺。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述式III所示的化合物、式IV所示的化合物、甲醛的摩尔比为1∶1～1.2∶1～3；优选式III所示的化合物、式IV所示的化合物、甲醛的摩尔比为1∶1～1.05∶1.5～2。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述式III所示的化合物、无水哌嗪、甲醛的摩尔比为1∶0.5∶1～2；优选式III所示的化合物、无水哌嗪、甲醛的摩尔比为1∶0.5∶1.25～1.5。
9.权利要求1-3任一所述的含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物作为活性组分的杀菌或除草组合物；以及该杀菌或除草组合物中还包括农业、林业、卫生上可接受的载体。
10.权利要求1-3任一所述的含取代哌嗪的1，2，4-三唑Mannich碱衍生物用于对各种作物上菌害和草害的防治的用途。
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