CN104860895A - 3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑及其制备方法 - Google Patents

3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑及其制备方法 Download PDF

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张敏
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    • C07D261/00—Heterocyclic compounds containing 1,2-oxazole or hydrogenated 1,2-oxazole rings
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    • C07D261/06—Heterocyclic compounds containing 1,2-oxazole or hydrogenated 1,2-oxazole rings not condensed with other rings having two or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
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Abstract

本发明涉及一种3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑及其制备方法，该化合物的化学分子结构为：

Description

3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型具有显著杀虫活性的化合物3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑及其制备方法。
背景技术
杂环化台物一直是药物化学和有机合成研究的重要内容之一，其中，对异噁唑的研究更是广泛受到研究者的青睐。这类化合物不仅可以作为染料、电气绝缘油、高温润滑油，而且还具有良好的除草、杀虫等农用化学活性和独特的药用价值，目前已有多个异噁唑衍生物的商品被开发。
3-取代胺甲酰-4-异噁唑甲酸类衍生物，如下式1所示，是由BASF公司从所设计的诸多不同的杂环系化合物中筛选得到的活性最高的一种新颖的异噁唑衍生物；羟草酮，如下式2所示，是由PPG公司于1984年开发，它能有效地防除蔬菜田中杂草，尤其是可以防除所有的阔叶杂草；除草噁，如下式3所示，是由FMC公司开发的旱田除草剂，用于苗前土壤处理，该除草剂通常在播种后，以200～300g/0.1hm2的剂量广泛用于玉米、高粱等作物中防除杂草；罗纳-普朗克公司(现为拜耳公司)研制生产的除草剂异噁唑草酮，如下式4所示，是一种高效而又十分低毒的苗前除草剂，据报道它可以通过抑制对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶(HPPD)而使植物体内类胡萝卜素的生物合成受阻，最终导致杂草生长抑制和坏死。
某些异噁唑衍生物也显示出了优异的杀虫活性，其中具有代表性的化合物是由日本三共株式会社于1972年开发的噁唑磷，如下式5所示，这是一种广谱的触杀杀虫剂；抑霉威，如下式6所示，则是另一类具有代表性的异噁唑类杀菌剂，由巴斯夫公司于1983年开发，它作为一种高效的内吸性杀菌剂，对防治由卵菌纲真菌引起的空气污染病和土壤病害有很高的防效，尤其对疫霉菌、腐霉菌、单轴霉、盘根霉、拟霜霉等真菌有特别好的防效，而对种子和植物无药害；Ito. Giichi等人所报道的含异噁唑环的膦酸酯化合物，如下式7所示，显示了良好的杀虫、杀螨及杀线虫活性，特别是当R1基团为EtO，R2基团为Et时，该化合物显示了很强的杀虫活性。
由于含异噁唑基团的化合物具有对人体低毒、高效等优点，该类化合物的合成与生物活性研究仍然是当今研究的一个热点。合成具有异噁唑结构的化合物对新药开发和生物化学研究都有非常重要的意义。因此，对异噁唑类化台物的结构改进研究仍在持续升温。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑。
本发明目的之二在于提供该化合物的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用如下反应机理：
       根据上述反应机理，本发明采用如下技术方案：
一种3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑，其特征在于该化合物的结构式为：
一种制备上述的3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
a. 将3-(4-氰基苯基)-4-羟甲基异噁唑、三苯基膦和N-溴代丁二酰亚胺NBS按1:1:1~1:3:3的摩尔比溶于DMF后，搅拌反应2~5h；在反应液中加入水，体系用乙酸乙酯萃取，收集酯层浓缩并分离纯化得到产物3-对氰基苯基-4-溴甲基异噁唑；
b. 将3-溴苯胺溶于DMF中，室温条件下加入K2CO3，加热反应体系至50~90oC，保温反应1~1.5小时后，加入4-氰基苯基-4-溴甲基异噁唑，继续反应1~5h，冷却至室温后将反应体系泼入冷水中并用乙酸乙酯萃取，收集酯层后浓缩，经分离得到化产物3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑；所述的3-溴苯胺和4-氰基苯基-4-溴甲基异噁唑的摩尔比为：1:1:1~1: 3 : 3 。
本发明的3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑的分子式为：C17H12BrN3O。
中文命名：3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑
英文命名：3-（4-cyano-phenyl）-4-[(3-bromo-phenylamino)-methyl]-isoxazole
分子量：353.02
熔点（采用WRS-1B数字熔点仪）：111.2-111.9℃
外观：白色固体
核磁共振氢谱（BrukerDM型核磁共振仪500MHz,CDCl3,内标：TMS）:
δ 8.51 (s, 1H), 7.87(d, J = 8.00 Hz, 2H), 7.77 (dt, J 1 = 6.50 Hz, J 2 = 2.00 Hz, 2H), 7.05 (t, J = 8.00 Hz, 1H), 6.92(dt, J 1 = 8.00 Hz, J 2 = 2.00 Hz, 1H), 6.77 (t, J = 2.00 Hz, 1H), 6.55(dt, J 1 = 8.00 Hz, J 2 = 2.00 Hz, 1H), 4.37 (s, 2H).核磁共振碳谱（BrukerDM型核磁共振仪125MHz,CDCl3,内标：TMS）: δ 159.6, 158.7, 148.2, 133.0, 132.8, 130.8, 128.7, 123.4, 121.6, 118.2, 116.1, 115.8, 113.7, 112.0, 37.0.
本发明所得3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑具有显著的杀虫活性，对粘虫M. separata 2龄幼虫的平均死亡率为96. 67%。本发明所述的3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑制备方法具有操作简单，条件温和，产率高的优点。
具体实施方式
实施例1
3-对氰基苯基-4-溴甲基异噁唑的合成
称取3-(4-氰基苯基)-4-羟甲基异噁唑（1.00 g, 5.00 mmol）于25mL 圆底烧瓶中，加入10mL DMF溶解，搅拌均匀后加入PPh3（3.27 g, 12.50 mmol）和NBS（2.23g, 12.50 mmol），搅拌2h。将反应液泼入水中，体系用乙酸乙酯萃取三次，收集酯层并浓缩得粗产物，经柱层析（乙酸乙酯：石油醚= 1:4）分离得到1.12g白色固体，产率为85%。Mp=152-153℃，1H NMR (500 MHz, DMSO) δ 8.63 (s, 1H), 7.92 (d, J= 8. 0 Hz, 2H), 7.82 (d, J= 8. 0 Hz, 2H), 4.42 (s, 2H).
3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑的合成
称取3-溴苯胺（0.72 g, 4.18 mmol）于25mL 圆底烧瓶中，加入15 mL DMF溶解，室温条件下加入K2CO3（0.58 g, 4.18 mmol），加热反应体系至60oC，保温反应1h 后加入3-（4-氰基苯基）-4-溴甲基异噁唑（1.00 g, 3.80 mmol），持续60oC下反应约2h，TCL检测至反应完全。停止反应，冷却至室温后将反应体系泼入冷水中并用乙酸乙酯萃取多次，收集酯层后浓缩得粗产物。经柱层析（乙酸乙酯：石油醚 = 1:6）分离得到0.92g白色固体，产率为68%。Mp=111.2-111.9℃， 1H NMR (CDCl3, 500 MHz): δ 8.51 (s, 1H), 7.87(d, J = 8.00 Hz, 2H), 7.77 (dt, J 1 = 6.50 Hz, J 2 = 2.00 Hz, 2H), 7.05 (t, J = 8.00 Hz, 1H), 6.92(dt, J 1 = 8.00 Hz, J 2 = 2.00 Hz, 1H), 6.77 (t, J = 2.00 Hz, 1H), 6.55(dt, J 1 = 8.00 Hz, J 2 = 2.00 Hz, 1H), 4.37 (s, 2H). 13C NMR (CDCl3, 125 MHz): δ 159.6, 158.7, 148.2, 133.0, 132.8, 130.8, 128.7, 123.4, 121.6, 118.2, 116.1, 115.8, 113.7, 112.0, 37.0.
实施例2
3-对氰基苯基-4-溴甲基异噁唑的合成
称取3-(4-氰基苯基)-4-羟甲基异噁唑（4.00 g, 20.00 mmol）于50mL 圆底烧瓶中，加入20mL DMF溶解，搅拌均匀后加入PPh3（7.84 g, 30.00 mmol）和NBS（5.36 g, 30.00 mmol），搅拌4h。将反应液泼入水中，体系用乙酸乙酯萃取三次，收集酯层并浓缩得粗产物，经柱层析（乙酸乙酯：石油醚= 1:4）分离得到4.36g白色固体，产率为83%。
氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑的合成
称取3-溴苯胺（2.48 g, 15.20 mmol）于50mL 圆底烧瓶中，加入25 mL DMF溶解，室温条件下加入K2CO3（2.10 g, 15.20 mmol），加热反应体系至90oC，反应1h 后加入3-（4-氰基苯基）-4-溴甲基异噁唑（4.00 g, 15.20 mmol），持续90oC下反应约2h，TCL检测至反应完全。停止反应，冷却至室温后将反应体系泼入冷水中并用乙酸乙酯萃取多次，收集酯层后浓缩得粗产物。经柱层析（乙酸乙酯：石油醚 = 1:6）分离得到3.56g白色固体，产率为65%。
所述的3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑的杀虫活性测试
（1）测试对象
豆蚜Aphis crassivora 成蚜，东方粘虫M. separata 2龄幼虫。
（2）药剂处理
待测化合物均用DMF先配成一定浓度的母液，使用时，用含乳化剂0201的水进行稀释，配成浓度为200 mg/L的溶液。
（3）测试方法
①    豆蚜成蚜的筛选
分别向豌豆芽上接豆蚜的无翅成蚜，待豆蚜稳定吸食后，将豌豆芽连同豆蚜一起浸入浓度为200 mg/L的化合物溶液中（乳化剂浓度不超过0.1%），5秒后取出，吸取豆蚜上多余溶液，置恒温室中培养72小时后，检查并计算试虫的死亡率（%）。
②    东方粘虫M. separata 2龄幼虫的筛选
取新鲜的玉米苗浸入浓度为200 mg/L的化合物溶液中（乳化剂浓度不超过0.1%），5秒后取出，于室温下晾干，剪断后放入试管中，然后每管接入20头M. separata 2龄幼虫，置于恒温室中培养72小时后，检查并计算试虫的死亡率（%），重复3次。
（4）测试结果
经72小时处理后，豆蚜Aphis crassivora 成蚜的平均死亡率为42.86%，粘虫M. separata 2龄幼虫的平均死亡率为96. 67%。

Claims (2)

1.一种3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑，其特征在于该化合物的结构式为：
。
2.一种制备根据权利要求1所述的3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
a. 将3-(4-氰基苯基)-4-羟甲基异噁唑、三苯基膦和N-溴代丁二酰亚胺NBS按1:1:1~1:3:3的摩尔比溶于DMF后，搅拌反应2~5h；在反应液中加入水，体系用乙酸乙酯萃取，收集酯层浓缩并分离纯化得到产物3-对氰基苯基-4-溴甲基异噁唑；
b. 将3-溴苯胺溶于DMF中，室温条件下加入K2CO3，加热反应体系至50~90oC，保温反应1~1.5小时后，加入4-氰基苯基-4-溴甲基异噁唑，继续反应1~5h，冷却至室温后将反应体系泼入冷水中并用乙酸乙酯萃取，收集酯层后浓缩，经分离得到化产物3-(4-氰基苯基)-4-(3-溴苯胺甲基)异噁唑；所述的3-溴苯胺和4-氰基苯基-4-溴甲基异噁唑的摩尔比为：1:1:1~1: 3 : 3 。
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