CN108863876A - 一种具有赤霉素功能的硫脲类化合物及制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于植物生长调节剂技术领域,具体公开了一种硫脲类化合物及其制备方法和应用。所述硫脲类化合物的结构如式Ⅰ所示。本发明提供的硫脲类化合物的制备方法原料便宜,工艺简单,反应条件温和,产率高。相关活性研究发现式Ⅰ所示化合物在植物体内具有赤霉素的相关活性,是潜在的植物生长调节剂。
Description
技术领域
本发明属于植物生长调节剂技术领域,具体涉及一种具有赤霉素功能的硫脲类化合物及其制备方法与应用。
背景技术
赤霉素(gibberellins,GAs)是一种重要的植物激素,自1938年日本科学家薮田首次获得赤霉素晶体,到目前为止已经发现136种,被广泛应用的有GA3、GA4+7。其主要生理功能是促进植物茎节的生长,能打破种子休眠,促进植物生长发育,对现代农业发展具有深远影响。然而,赤霉素的化学结构十分复杂,人工合成成本较高,不易于结构衍生,寻找新的赤霉素功能类似物显得尤为重要。近年来,随着分子生物学和计算机技术的迅速发展,人们对赤霉素受体蛋白进行了结构解析,以赤霉素受体蛋白为靶标,结合分子模拟软件技术,正逐步筛选出具有类似赤霉素功能且结构简单的化合物。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的赤霉素功能类似物,其具有如下式Ⅰ所示的硫脲类化合物结构式:
其中,R1、R2、R3、R4、R5为氢、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、三氟甲基、氟、氯、溴或碘;R6、R7、R8、R9、R10为氢或甲氧基。
上述式Ⅰ所示化合物是按照以下所述方法制备的:该方法包括下述步骤:
1)将式Ⅱ所示化合物与二甲氨基硫代甲酰氯进行反应,得到式Ⅲ所示异硫氰酸酯类化合物,
上述式Ⅱ、式Ⅲ中R1、R2、R3、R4、R5的定义同式Ⅰ。
2)将式Ⅲ所示的异硫氰酸酯类化合物与式Ⅳ所示的乙胺类化合物反应,得到式Ⅰ所示的硫脲类化合物。
式Ⅳ中R6、R7、R8、R9、R10的定义同式Ⅰ;
3)将步骤2)所得化合物进行纯化。
上述方法步骤1)中,当采用式Ⅱ所示的化合物与二甲氨基硫代甲酰氯反应时,所述式Ⅱ所示的反应物与二甲氨基硫代甲酰氯的摩尔比为1:1.05;
所述反应在溶剂中进行:所述溶剂具体选自超干甲苯、超干四氢呋喃、超干苯、超干吡啶中的至少一种;
所述反应温度为所用溶剂的回流温度,时间为3-5小时。
上述方法步骤2)中,当采用式Ⅲ所示的异硫氰酸酯类化合物与式Ⅳ所示的乙胺类化合物反应时,其特征为:所述式Ⅲ所示的反应物与式Ⅳ所示的反应物的摩尔比为1:1;
所述反应在溶剂中进行:所述溶剂为二氯甲烷;
所述反应温度为室温,时间为1-3小时;
步骤3)中,所述纯化的方法为重结晶;所述重结晶步骤中,所用的具体溶剂为乙酸乙酯。
另外,上述本发明提供的式Ⅰ所述化合物在调节植物生长活性中的应用及含有式Ⅰ化合物的植物生长调节剂,均属于本发明的保护范围。
具体的,所述调节植物生长活性为如下任意一种:
1)打破种子休眠;
2)促进种子发芽;
3)促进胚轴/茎的伸长和/或粗壮;
4)促进/抑制植物主根生长;
5)促进植物侧根生长;
6)促进植物开花;
7)促进叶片生长;
8)增强植物抗倒伏能力;
9)提高植物抗逆性能;
10)提高植物产量。
所述植物生长调节剂为具有如下功能的至少一种的调节剂:
1)打破种子休眠;
2)促进种子发芽;
3)促进胚轴/茎的伸长和/或粗壮;
4)促进/抑制植物主根生长;
5)促进植物侧根生长;
6)促进植物开花;
7)促进叶片生长;
8)增强植物抗倒伏能力;
9)提高植物抗逆性能;
10)提高植物产量。
所述提高植物的抗逆性能具体为增强植物的抗干旱能力;
所述植物具体为拟南芥、水稻、玉米、小麦或棉花。
另外,上述本发明提供的式Ⅰ所述化合物在除草中的应用以及含有式Ⅰ化合物的除草剂,也属于本发明的保护范围之内。
具体的,所述草为双子叶杂草,具体为苘麻、小黎、龙葵、苋菜、牛繁缕、猪殃殃、蒲公英等。
本发明设计合成的化合物为一种芳香硫脲类赤霉素功能类似物,通过相关生物活性试验验证,发现该化合物具有特异的赤霉素反应,如促进拟南芥下胚轴伸长,打破种子休眠等,此外,该化合物对根的生长也有显著的促进效果,尤其是侧根的生长。个别化合物在低浓度就有很高的响应值,能够有效促进水稻的株高和根的生长。在高浓度时,部分化合物对双子叶杂草生长具有显著的抑制,这在杂草防治上将发挥巨大的作用。该化合物易制备,低成本,农业应用推广价值高,值得后续的深入研究开发。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释,但本发明并不局限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述材料如无特殊说明均能从公开商业途径获得。
实施例1化合物CAU2018-yz1的制备:
反应路线如下所示:
称取0.79g三氟甲基苯胺于50mL圆底烧瓶,加入20mL超干甲苯,充分溶解后加入0.61g二甲氨基硫代甲酰氯,搅拌回流3h。待反应完毕,降至室温,过滤除去白色固体并用5mL超干甲苯洗涤,收集滤液,减压蒸去溶剂,得到0.94g中间产物,为浅黄色油状液体。取0.53g中间产物于50mL圆底烧瓶,加入10mL二氯甲烷溶解,充分溶解后滴加0.47g 2-(2,3-二甲氧基苯基)乙胺,室温搅拌反应2h。待反应完全,减压蒸馏除去二氯甲烷,得0.98g粗品,可用乙酸乙酯重结晶进一步纯化。
按照与上述相同的方法,可制备得到上述提到的其他化合物。
表1.部分化合物的名称与产率
实施例2哥伦比亚野生型拟南芥下胚轴伸长活性试验以及根生长情况试验
拟南芥种子用1%的次氯酸钠溶液消毒15min,无菌水洗净后播种于1/2MS培养基(0.8%琼脂,1%蔗糖和指定浓度的化合物);4℃冰箱春化3天,随后转移至人工气候箱,光暗(16/8h,22/19℃)培养7天,整株拍照,Image J软件测定拟南芥下胚轴长度,由公式:下胚轴生长促进率=(药物组下胚轴长度-空白组下胚轴长度)/空白组下胚轴长度×100%,计算出各化合物及对照药物GA3在不同浓度下对拟南芥下胚轴的生长促进率,结果如表2所示。同时,测定拟南芥主根的长度与根的总数,由公式:主根生长抑制率=(空白组主根长-药物组主根长)/空白组主根长×100%,计算主根生长抑制率,结果如表3和表4所示。
表2.部分化合物及对照药物在不同浓度下对拟南芥下胚轴生长促进率
从表2可以看出,本发明涉及的硫脲类化合物具有与赤霉素功能类似的功能,且活性较高。在浓度为1μM时,多个化合物对拟南芥下胚轴的生长促进效果均超过同浓度的GA3所能达到的效果,尤其是CAU2018-yz21,其促进效果是GA3的4.8倍;在浓度为10μM时,多个化合物对拟南芥下胚轴的生长促进效果均超过同浓度的GA3所能达到的效果,如化合物CAU2018-yz1在10μM时对拟南芥下胚轴生长促进率为118%,而同浓度下的GA3的促进效果仅为73%;当浓度为100μM时,该化合物对拟南芥的生长已经有了显著的抑制,GA3也出现轻微抑制效果,但部分化合物对拟南芥下胚轴的生长促进效果仍在提升,如化合物CAU2018-yz20对下胚轴的生长促进率为123%,与同浓度的GA3效果相近。该化合物成本低廉,可见,在同等情况下,本发明涉及的化合物具有更高的利用价值。
表3.部分化合物及对照药物在不同浓度下对拟南芥主根的抑制率
表4.拟南芥在不同浓度的化合物及对照药物下生根数量
由表2、表3可以发现,该化合物可促进或抑制拟南芥主根生长,促进拟南芥侧根的产生。部分化合物在0.1μM时,对拟南芥主根生长有一定的促进作用,其中化合物CAU2018-yz9效果较为明显,可达到35%;化合物CAU2018-yz28、CAU2018-yz29在1μM时,对拟南芥主根生长有一定的促进作用,同时,化合物CAU2018-yz14在0.1μM、CAU2018-yz28和CAU2018-yz29在1μM时不仅促进主根生长还可以促进侧根产生,可使总根数达到3,这在农业生产中有着潜在应用价值。
而大部分化合物对拟南芥主根具有抑制作用,通过计算其IC50值,可以发现抑制效果最佳的化合物的IC50值可达到2μM,如化合物CAU2018-yz21和CAU2018-yz30,而当浓度达到100μM及以上时,该化合物对根部的抑制效果均达到90%以上;可见,该化合物可用于植物主根生长的调控,同时该化合物成本低廉,在农业生产上具有潜在应用价值。
在抑制主根的同时,该化合物促进侧根产生的效果也显而易见,如在浓度为0.1μM时,化合物CAU2018-yz13、CAU2018-yz14、CAU2018-yz21、CAU2018-yz22处理的拟南芥根数达到3,部分化合物处理的拟南芥根数达到2;在浓度为1μM时,化合物CAU2018-yz14、CAU2018-yz21、CAU2018-yz23处理的拟南芥根数达到4,以及多个化合物处理的拟南芥根数达到3和2;在浓度为10μM时,化合物CAU2018-yz3、CAU2018-yz12、CAU2018-yz13、CAU2018-yz14、CAU2018-yz19处理的拟南芥根数达到4,以及多个化合物处理的拟南芥根数达到3和2;可见,该化合物可用于植物生根的调控,同时该化合物成本低廉,在农业生产上具有潜在应用价值。
实施例3水稻下胚轴伸长活性试验以及根生长情况试验
水稻(通科899)种子经0.1%升汞溶液杀菌30分钟,无菌水洗净后浸种24h,催芽后选取露白2mm的水稻播种于1%琼脂和指定浓度的化合物(CAU2018-yz1、CAU2018-yz19、CAU2018-yz21、CAU2018-yz29)配制的培养基里,在30℃的光照培养箱中,光暗(16/8h)交替培养5d,测量水稻株高和根长、根数。由公式:株高促进率=(药物组主株高-空白组株高)/空白组株高×100%,计算株高生长促进率;由公式:根长促进率=(药物组主根长-空白组根长)/空白组主株高×100%,计算根生长促进率,结果如表5所示。
表5.部分化合物在0.1、1、10、100μM时对水稻的株高生长促进率、生长根数、根生长促进率
由表5可以发现,化合物CAU2018-yz1、CAU2018-yz19、CAU2018-yz21、CAU2018-yz29在0.1、1、10μM时对水稻的植株生长具有促进效果,且随药物浓度增大而增强,最大促进效果为化合物AU2018-yz21在10μM产生的55%的促进,其效果与10μM的GA3相当;当浓度达到100μM时,化合物对水稻植物生长产生微弱抑制。同时,化合物CAU2018-yz1、CAU2018-yz19在0.1、1、10μm时对水稻的根部生长具有促进效果,随药物浓度增大而减弱,最大促进效果为化合物CAU2018-yz19在0.1μM产生的32%的促进,其效果远超1μm的GA3,且促进水稻侧根产生,使水稻根数增加1-2条;化合物CAU2018-yz21、CAU2018-yz29在0.1、1μM时对水稻的根部生长具有促进效果,且促进水稻侧根产生,使水稻根数增加1-2条;当浓度增大时,水稻根生长受到抑制,如化合物CAU2018-yz21在100μM时对水稻的根部生长抑制率达到60%。可见,该类化合物可调节水稻的株高、根数、根长,可结合实际需求进行调节,且该化合物成本低廉,在农业生产上具有潜在应用价值。
实施例4化合物对杂草种子萌发抑制试验
用化合物CAU2018-yz21、CAU2018-yz22、CAU2018-yz23、CAU2018-yz29、CAU2018-yz30配制的150μM的药液对杂草(苘麻、苋菜、蒲公英)种子进行浸种24h,无菌水洗净播种于底部垫有两层滤纸的6cm一次性培养皿中,每皿均匀放置适量粒大饱满且大小均一的种子20粒,三个重复,用清水处理(CK)作为对照,试验期间培养皿滤纸一直保持湿润。培养箱中黑暗培养(白天:18h,25℃;黑夜:6h,20℃),统计3天发芽势和7天发芽势,实验结果如表6所示。
表6.化合物对杂草的抑制萌发活性
从表6的结果可以发现,在150μM的药物浓度下,苘麻、苋菜和蒲公英的种子发芽都受到一定程度的抑制。在苘麻中,抑制效果最好的为化合物CAU2018-yz21,抑制率达到54%,化合物CAU2018-yz29、CAU2018-yz30的抑制效果与它相近;对于苋菜,抑制效果最好的为CAU2018-yz21,抑制率达到51%,化合物CAU2018-yz22、CAU2018-yz29、CAU2018-yz30的抑制效果与它相近;对于蒲公英,抑制效果最好的为CAU2018-yz29,抑制率达到52%,化合物CAU2018-yz21、CAU2018-yz22、CAU2018-yz30的抑制效果也较为明显。随着药物浓度的提升,药效还有可能进一步提升的空间,其中化合物CAU2018-yz21有很高的应用价值,值得后续的开发研究。
附部分化合物表征数据
1-(2,3-二甲氧基苯乙基)-3-(3-(三氟甲基)苯基)硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.69(s,1H),7.48–7.36(m,3H),7.27(d,J=7.3Hz,1H),6.76–6.62(m,3H),6.15(s,1H),3.87(q,J=6.2Hz,2H),3.81(s,3H),3.78(s,3H),2.86(t,J=6.7Hz,2H).HRMS calcd for C18H20F3N2O2S[M+H]+385.1192,found385.1189熔点:91.4-92.2℃
1-(3-异丙基苯基)-3-(3-甲氧基苯乙基)硫脲
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.06(s,1H),7.26–7.07(m,3H),6.91(t,J=2.0Hz,1H),6.83(d,J=7.8Hz,1H),6.77–6.68(m,3H),6.05(s,1H),3.89(q,J=6.7Hz,2H),3.76(s,3H),2.89(t,J=6.7Hz,2H),2.85–2.77(m,1H),1.20(s,3H),1.18(s,3H).HRMS calcd forC19H25N2OS[M+H]+329.1682,found 329.1679熔点:59.8-61.0℃
1-(2,3-二甲氧基苯乙基)-3-(3-乙基苯基)硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.76(s,1H),7.23(t,J=7.7Hz,1H),7.08(d,J=8.0Hz,1H),6.87–6.63(m,5H),6.04(s,1H),3.92–3.86(m,2H),3.85(s,3H),3.81(s,3H),2.86(t,J=6.8Hz,2H),2.57(q,J=7.6Hz,2H),1.17(t,J=7.6Hz,3H).HRMS calcd forC19H25N2O2S[M+H]+345.1631,found 345.1628熔点:124.5-125.2℃
1-(3-(叔丁基)苯基)-3-(2,3-二甲氧基苯乙基)硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.01(s,1H),7.29–7.19(m,2H),7.08(d,J=1.7Hz,1H),6.85–6.60(m,5H),6.05(s,1H),33.88(q,J=6.8Hz,,2H),3.83(s,3H),3.79(s,3H),2.84(t,J=6.8Hz,2H),1.24(s,9H).HRMS calcd for C21H29N2O2S[M+H]+373.1944,found 373.1944
1-(2,3-二甲氧基苯乙基)-3-(间甲苯基)硫脲
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1-(3-(叔丁基)苯基)-3-(3-甲氧基苯乙基)硫脲
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.08(s,1H),7.31–7.08(m,4H),6.87–6.66(m,4H),6.04(s,1H),3.89(q,J=6.6Hz,2H),3.75(s,3H),2.88(t,J=6.8Hz,2H),1.26(s,9H).HRMScalcd for C20H27N2OS[M+H]+343.1839,found 343.1835
1-(2,3-二甲氧基苯乙基)-3-苯基硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.68(s,1H),7.39–7.23(m,3H),7.05–6.97(m,2H),6.77(d,J=8.7Hz,1H),6.71–6.64(m,2H),6.02(s,1H),3.90(q,J=6.7Hz,2H),3.88(s,3H),3.84(s,3H),2.87(t,J=6.8Hz,2H).HRMS calcd for C17H21N2O2S[M+H]+317.1318,found 317.1315熔点:128.3-128.4℃
1-苯乙基-3-苯基硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.37(s,1H),7.35–7.27(m,3H),7.26–7.17(m,3H),7.13(m,2H),7.05–6.98(m,2H),6.04(s,1H),3.85(q,J=6.8Hz,2H),2.90(t,J=6.8Hz,2H).HRMS calcd for C15H17N2S[M+H]+257.1107,found 257.1103熔点:103.1-109.7℃
1-(2,3-二甲氧基苯乙基)-3-(3-氟苯基)硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.59(s,1H),7.27–7.20(m,1H),6.89(m,1H),6.83–6.73(m,3H),6.66(d,J=6.9Hz,2H),6.17(s,1H),3.88(q,J=6.9Hz,,2H),3.83(s,3H),3.80(s,3H),2.86(t,J=6.7Hz,2H).HRMS calcd for C17H20FN2O2S[M+H]+335.1224,found 335.1219熔点:146.3-147.1℃
1-(2,3-二甲氧基苯乙基)-3-(3-异丙基苯基)硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.87(s,1H),7.23(t,J=7.8Hz,1H),7.10(d,J=7.8Hz,1H),6.91–6.62(m,5H),6.05(s,1H),3.90(q,J=6.8Hz,,2H),3.84(s,3H),3.81(s,3H),2.82(m,3H),1.19(s,3H),1.17(s,3H).HRMS calcd for C20H27N2O2S[M+H]+359.1788,found 359.1785熔点:78.9-80.6℃
1-(3-氯苯基)-3-(2,3-二甲氧基苯乙基)硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.88(s,1H),7.25–7.18(m,2H),7.05(d,J=2.0Hz,1H),6.88(m,1H),6.81–6.75(m,1H),6.67(d,J=6.6Hz,2H),6.02(s,1H),3.89(q,J=6.9Hz,2H),3.86(s,3H),3.83(s,3H),2.88(t,J=6.7Hz,2H).HRMS calcd forC17H20ClN2O2S[M+H]+351.0929,found 351.0927熔点:119.1-119.7℃
1-(3-溴苯基)-3-(2,3-二甲氧基苯乙基)硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.98(s,1H),7.36(m,1H),7.24–7.13(m,2H),6.94(d,J=8.1Hz,1H),6.82–6.75(m,1H),6.71–6.63(m,2H),6.02(s,1H),3.88(q,J=6.8Hz,2H),3.86(s,3H),3.83(s,3H),2.87(t,J=6.7Hz,2H).HRMS calcd forC17H20BrN2O2S[M+H]+395.0423,found 395.0422熔点:136.5-137.6℃
1-(3-甲氧基苯乙基)-3-(3-(三氟甲基)苯基)硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.89(s,1H),7.50–7.37(m,3H),7.26(d,J=7.1Hz,1H),7.21–7.14(m,1H),6.81–6.64(m,3H),6.16(s,1H),3.87(q,J=6.5Hz,2H),3.75(s,3H),2.89(t,J=6.8Hz,2H).HRMS calcd for C17H18F3N2OS[M+H]+355.1086,found355.1082熔点:59.8-61.0℃
1-(2,3-二甲氧基苯乙基)-3-(3-碘苯基)硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.91(s,1H),7.57(d,J=7.6Hz,1H),7.42(s,1H),7.00(m,2H),6.79(d,J=8.6Hz,1H),6.71–6.64(m,2H),5.99(s,1H),3.89(q,J=6.7Hz,,2H),3.86(s,3H),3.83(s,3H),2.87(t,J=6.7Hz,2H).HRMS calcd forC17H20IN2O2S[M+H]+443.0285,found 443.0280熔点:146.5-147.1℃
1-(3-乙基苯基)-3-(3-甲氧基苯乙基)硫脲
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.10(s,1H),7.26–7.02(m,3H),6.90–6.67(m,5H),6.06(s,1H),3.88(q,J=6.6Hz,2H),3.75(s,3H),2.88(t,J=6.7Hz,2H),2.57(q,J=7.6Hz,2H),1.17(t,J=7.6Hz,3H).HRMS calcd for C18H23N2OS[M+H]+315.1526,found 315.1520熔点:58.9-60.1℃
1-(3-甲氧基苯乙基)-3-(间甲苯基)硫脲
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ7.73(s,1H),7.19(m,2H),7.05(d,J=7.6Hz,1H),6.85–6.67(m,5H),6.02(s,1H),3.90(q,J=6.6Hz,2H),3.77(s,3H),2.90(t,J=6.7Hz,2H),2.28(s,3H).HRMS calcd for C17H21N2OS[M+H]+301.1369,found 301.1363熔点:94.6-94.7℃
1-(3-甲氧基苯乙基)-3-苯基硫脲
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.27(s,1H),7.35–7.13(m,5H),7.01(d,J=7.6Hz,1H),6.78–6.66(m,3H),6.04(s,1H),3.88(q,J=6.8Hz,2H),3.76(s,3H),2.87(t,J=6.8Hz,2H).HRMS calcd for C16H19N2OS[M+H]+287.1213,found 287.1209熔点:112.5-113.6℃
1-(3-氟苯基)-3-(3-甲氧基苯乙基)硫脲
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.26(s,1H),7.31–7.15(m,2H),6.92(m,1H),6.74(m,5H),6.09(s,1H),3.90(q,J=6.9Hz,2H),3.77(s,3H),2.90(t,J=6.7Hz,2H).HRMS calcdfor C16H18FN2OS[M+H]+305.1118,found 305.1115熔点:74.2-75.0℃
1-(3-碘苯基)-3-苯乙基硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.38(s,1H),7.62–7.41(m,2H),7.34–6.94(m,7H),6.00(s,1H),3.87(q,J=6.5Hz,2H),2.91(t,J=6.8Hz,2H).HRMS calcd forC15H16IN2S[M+H]+383.0073,found 383.0067熔点:86.7-88℃
1-(3-氯苯基)-3-(3-甲氧基苯乙基)硫脲
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.23(s,1H),7.25–7.16(m,3H),7.08(d,J=2.1Hz,1H),6.92(m,1H),6.79–6.68(m,3H),6.10(s,1H),3.88(q,J=6.7Hz,2H),3.77(s,3H),2.90(t,J=6.7Hz,2H).HRMS calcd for C16H18ClN2OS[M+H]+321.0823,found 321.0821
1-(3-溴苯基)-3-(3-甲氧基苯乙基)硫脲
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.16(s,1H),7.41–7.31(m,1H),7.25–7.13(m,3H),6.95(d,J=8.0Hz,1H),6.81–6.68(m,3H),6.02(s,1H),3.89(q,J=6.5Hz,2H),3.77(s,3H),2.90(t,J=6.7Hz,2H).HRMS calcd for C16H18BrN2OS[M+H]+365.0318,found 365.0316
1-(3-异丙基苯基)-3-苯乙基硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.86(s,1H),7.30–7.08(m,7H),6.90(t,J=2.0Hz,1H),6.81(m,1H),6.01(s,1H),3.88(q,J=6.7Hz,2H),2.91(t,J=6.8Hz,2H),2.99–2.70(m,1H),1.20(s,3H),1.18(s,3H).HRMS calcd for C18H23N2S[M+H]+299.1576,found299.1573熔点:77.5-78.6℃
1-(3-氟苯基)-3-苯乙基硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.85(s,1H),7.33–7.20(m,4H),7.16(m,2H),6.94(m,1H),6.74(m,2H),6.04(s,1H),3.88(q,J=6.5Hz,2H),2.94(t,J=6.8Hz,2H).HRMScalcd for C15H16FN2S[M+H]+275.1013,found 275.1008熔点:79.9-80.8℃
1-(3-碘苯基)-3-(3-甲氧基苯乙基)硫脲
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.06(s,1H),7.57(m,1H),7.43(d,J=1.5Hz,1H),7.25–7.18(m,1H),7.11–6.94(m,2H),6.81–6.68(m,3H),5.99(s,1H),3.88(q,J=6.7Hz,2H),3.78(s,3H),2.90(t,J=6.7Hz,2H).HRMS calcd for C16H18IN2OS[M+H]+413.0179,found413.0172
1-苯乙基-3-(3-(三氟甲基)苯基)硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.36(s,1H),7.56–7.26(m,5H),7.24–7.18(m,2H),7.18–7.11(m,2H),5.99(s,1H),3.90(q,J=6.7Hz,2H),2.93(t,J=6.7Hz,2H).HRMScalcd for C16H16F3N2S[M+H]+325.0981,found 325.0977熔点:96.2-96.7℃
1-(3-(叔丁基)苯基)-3-苯乙基硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.89(s,1H),7.36–7.05(m,8H),6.82(d,J=7.2Hz,1H),6.00(s,1H),3.90(q,J=6.5Hz,2H),2.91(t,J=7.0Hz,2H),1.26(s,9H).HRMScalcd for C19H25N2S[M+H]+313.1733,found 313.1727熔点:126.5-127.0℃
1-(3-乙基苯基)-3-苯乙基硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.10(s,1H),7.30–7.10(m,6H),7.07(d,J=7.7Hz,1H),6.88–6.77(m,2H),6.03(s,1H),3.88(q,J=6.8Hz,2H),2.91(t,J=6.8Hz,2H),2.57(q,J=7.6Hz,2H),1.17(t,J=7.6Hz,3H).HRMS calcd for C17H21N2S[M+H]+285.1420,found 285.1415熔点:71.0-71.8℃
1-苯乙基-3-(间甲苯基)硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.02(s,1H),7.30–7.11(m,6H),7.04(d,J=7.5Hz,1H),6.80(d,J=7.6Hz,2H),6.02(s,1H),3.88(q,J=6.7Hz,2H),2.91(t,J=6.8Hz,2H),2.27(s,3H).HRMS calcd for C16H19N2S[M+H]+271.1263,found 271.1259熔点:92.4-93.3℃
1-(3-氯苯基)-3-苯乙基硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.15(s,1H),7.36–7.29(m,2H),7.26–7.06(m,7H),6.92(d,J=6.5Hz,1H),3.90(t,J=6.6Hz,2H),2.94(t,J=6.5Hz,2H).HRMS calcdfor C15H16ClN2S[M+H]+291.0717,found291.0714
1-(3-溴苯基)-3-苯乙基硫脲
1H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.57(s,1H),7.39–7.10(m,8H),6.95(m,1H),6.05(s,1H),3.87(q,J=6.7Hz,2H),2.91(t,J=6.8Hz,2H).HRMS calcd for C15H16BrN2S[M+H]+335.0212,found 335.0211熔点:89.6-90.0℃
上述实施例对本发明的技术方案进行了详细说明。显然,本发明并不局限于所描述的实施例。基于本发明中的实施例,熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化,但任何与本发明等同或相类似的变化都属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种硫脲类化合物,其特征在于,所述硫脲类化合物为式Ⅰ所示化合物;
其中,R1、R2、R3、R4、R5为氢、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、三氟甲基、氟、氯、溴或碘;R6、R7、R8、R9、R10为氢或甲氧基。
2.权利要求1所述硫脲类化合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将式Ⅱ所示化合物与二甲氨基硫代甲酰氯进行反应,得到式Ⅲ所示异硫氰酸酯类化合物;
其中式Ⅱ、式Ⅲ中的R1、R2、R3、R4、R5的定义同式Ⅰ;
2)将式Ⅲ所示的异硫氰酸酯类化合物与式Ⅳ所示的乙胺类化合物反应,得到式Ⅰ所示的硫脲类化合物;
式Ⅳ中R6、R7、R8、R9、R10的定义同式Ⅰ;
3)将步骤2)所得化合物进行纯化。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
步骤1)中,所述式Ⅱ所示化合物与二甲氨基硫代甲酰氯的摩尔比为1:1.05;所述反应在溶剂中进行:所述溶剂选自超干甲苯、超干四氢呋喃、超干苯、超干吡啶中的至少一种;所述反应温度为所用溶剂的回流温度,反应时间为3-5小时;
步骤2)中,所述式Ⅲ所示化合物与式Ⅳ所示化合物的摩尔比为1:1;所述反应在溶剂中进行:所述溶剂为二氯甲烷;所述反应温度为室温,时间为1-3小时;
步骤3)中,所述纯化的方法为重结晶,所述重结晶步骤中,使用溶剂为乙酸乙酯。
4.权利要求1所述硫脲类化合物在调节植物生长活性中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:所述调节植物生长活性包括如下任意一种方式:
1)打破种子休眠;
2)促进种子发芽;
3)促进胚轴/茎的伸长和/或粗壮;
4)促进/抑制植物主根生长;
5)促进植物侧根生长;
6)促进植物开花;
7)促进叶片生长;
8)增强植物抗倒伏能力;
9)提高植物抗逆性能;
10)提高植物产量;
所述提高植物的抗逆性能具体为增强植物的抗干旱能力;
所述植物为拟南芥、水稻、玉米、小麦或棉花。
6.权利要求1所述硫脲类化合物的应用,其特征在于:所述化合物用于制备植物生长调节剂。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:所述植物生长调节剂应用于如下任意一种方式:
1)打破种子休眠;
2)促进种子发芽;
3)促进胚轴/茎的伸长和/或粗壮;
4)促进/抑制植物主根生长;
5)促进植物侧根生长;
6)促进植物开花;
7)促进叶片生长;
8)增强植物抗倒伏能力;
9)提高植物抗逆性能;
10)提高植物产量;
所述提高植物的抗逆性能具体为增强植物的抗干旱能力;
所述植物为拟南芥、水稻、玉米、小麦或棉花。
8.权利要求1所述硫脲类化合物作为除草剂的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:所述草为双子叶杂草,所述双子叶杂草包括苘麻、小黎、龙葵、苋菜、牛繁缕、猪殃殃、蒲公英。
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