CN109535144A - 一类1,3,4-噁二唑硫醚类化合物及其制备方法和应用 - Google Patents
一类1,3,4-噁二唑硫醚类化合物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一类1,3,4‑噁二唑硫醚类化合物及其制备方法和应用。该化合物具有如通式(Ⅰ)所示的结构:
Description
技术领域
本发明涉及药物化学技术领域,尤其是一种含芳香醚基或烷醚基取代的1,3,4-噁二唑硫醚类化合物及其制备方法与应用。
背景技术
近年来,植物细菌和真菌严重影响着全球农作物的产量和质量,给农民带来了巨大的经济损失。例如,水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.Oryzae)是杆状的革兰氏阴性菌,该病菌能使水稻的叶片枯萎、变白,它每年给水稻种植的国家带来至少10-50%的减产。此外,柑橘溃疡病菌(Xanthomonas axonopodis pv.Citri)会导致柑橘腐烂,在全球范围内影响着柑橘的产量。在农业生产过程中,由于传统药剂的长期使用,使得植物病原菌对其产生了一定的抗性。因此,创制新型高效、低毒、安全的绿色农药具有十分重要的意义。
据文献报道,1,3,4-噁二唑硫醚衍生物展示出了广谱生物活性,比如;抗菌、抗真菌、杀虫、除草及调节植物生长、抗肿瘤、抗炎等。根据本中心前期工作,1,3,4-噁二唑硫醚化合物表现出较好的抗植物病原菌活性。
为了寻找高效杀菌的活性化合物,本发明以1,3,4-噁二唑硫醚为母环,将一系列杂环基(如:含氮杂环等)引入1,3,4-噁二唑硫醚结构中,合成一系列结构新颖的含有杂环基团的1,3,4-噁二唑硫醚类化合物,测试其生物活性,为新农药的研发和创制提供重要的科学基础。
基于含杂环基的化合物的生物活性研究进展如下:
2018年,Zhang等[Zhang,L.;Liu,K.;Shao,X.;Li,Z.;Xu,X.Synthesis andinsecticidal bioactivities of 2,3-dihydroimidazo[1,2-a]pyridin-5(1H)-onederivatives[J].Chinese Chem Lett,2018,doi.org/10.1016/j.cclet.2018.09.012]报道了一系列吡啶酮并二氢咪唑类化合物,生物活性测试结果表明,该类化合物展现出了优异的杀虫活性,当测试浓度为20mg/L时,化合物4对黑豆蚜虫的抑制率为100%,当测定浓度为4mg/L时,对褐飞虱和豇豆蚜虫的抑制率为100%。
2017年,Gomha等[Gomha,S.;Dawood,K.Synthetic Utility of PyridiniumBromide:Synthesis and Antimicrobial Activity of Novel 2,4,6-TrisubstitutedPyridines Having Pyrazole Moiety[J].Journal of Heterocyclic Chemistry,2017,54,1943-1948.]设计合成了一系列三取代吡啶类化合物,对金黄色葡萄球菌的生物活性测试结果表明,当测定浓度为2.5μg/mL,化合物4j、4l的抑菌圈大小分别为9mm和10mm,优于对照药剂特比萘芬(抑菌圈大小为6mm)。
2015年,Rajurkar等[Rajurkar,V.;Lambe,S.;Deshmukh,V.Synthesis of SomeN-(4-(Aryl)-2-Thioxo-1,3-Thiazol-3(2H)-yl)Pyridine-4-Carboxamide asAntimicrobial and Anti-inflammatory Agents[J].Med chem.,2015,5,285-289.]报道了一些硫代羰基噻唑吡啶类化合物,生物活性测试结果表明,化合物IIj对肺炎杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑制浓度分别为36和28μg/mL,与对照药剂诺氟沙星相当(29μg/mL和24μg/mL),此外,在浓度为100μg/mL条件下,该化合物也表现出了较好的抗炎活性,抑制率为75.8%,与对照药剂布洛芬相当(抑制率为80.4%)。
1,3,4-噁二唑硫醚化合物的生物活性研究进展如下:
2016年,Wang等[Wang,P.Y.;Zhou,L.;Zhou,J.;Wu,Z.B.;Xue,W.;Song,B.A.;Yang,S.;Synthesis and antibacterial activity of pyridinium-tailored 2,5-substituted-1,3,4-oxadiazole thioether/sulfoxide/sulfone derivatives[J].Bioorg.Med.Chem.Lett.,2016,26,1214-1217.]报道了一系列1,3,4-噁二唑硫醚(亚砜、砜)类衍生物,生物活性测试结果显示,化合物I-8,I-10,I-10对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae)、烟草青枯病菌(Ralstonia solanacearum)、柑橘溃疡病菌(Xanthomonas axonopodis pv.citri)的EC50值为0.54μg/mL-12.14μg/mL,优于对照药剂叶枯唑(EC50值为92.61μg/mL),SAR分析结果表明目标化合物的生物活性随着烷烃链的增长而提高,其硫醚衍生物的生物活性优于亚砜/砜类衍生物。
2017年,Li等[Li,P.;Tian,P.Y.;Chen,Y.Z.;Song,X.P.;Xue,W.;Jin,L.H.;Hu,D.Y.;Yang,S.;Song,B.A.Novel bisthioether derivatives containing a 1,3,4-oxadiazole moiety:design,synthesis,antibacterial and nematocidal activities[J].Pest Manag.Sci.2018,74,844–852.]报道了一系列含1,3,4-噁二唑的双硫醚衍生物,并进行了生物活性测试。其中化合物4f抗水稻白叶枯病菌、水稻细菌条斑病菌、柑橘溃疡病菌的活性最好,其EC50值分别为4.82μg/mL,11.15μg/mL,16.57μg/mL,优于对照药剂噻菌铜和噻枯唑。同时,化合物4f在48h内抗秀丽隐杆线虫的活性最好,其LC50值为2.89μg/mL,优于对照药剂灭线磷和噻唑膦。构效关系分析表明,5位为苯环基硫醚的活性较苄基硫醚的好,苯环上为4-Cl取代基的活性优于4-F;5位基团固定时,巯基连接小基团的活性较大基团活性好。
2016年,Zhao等[Zhao,J.J.;Wang,X.F.;Li,B.L.;Zhang,R.L.;Li,B.;Liu,Y.M.;Li,C.W.;Liu,J.B.;Chen,B.Q.Synthesis and in vitro antiproliferative evaluationof novel nonsymmetrical disulfides bearing 1,3,4-oxadiazole moiety[J].Bioorg.Med.Chem.Lett.,2016,26,4414-4416.]报道了一系列不对称含双硫键的新型1,3,4-噁二唑类衍生物,生物活性测试结果表明,这些化合物对不同的癌细胞都有不同程度的抑制效果,其中化合物7j对人肝癌细胞(SMMC-7721)的抑制活性最好,其IC50值为3.40μM,化合物7a对人宫颈癌细胞(Hela)的抑制活性最好,其IC50值为3.40μM,化合物7g对人肺腺癌细胞株(A549)的抑制活性最好,其IC50值6.26μM。
发明内容
本发明的目的之一提供了一类1,3,4-噁二唑硫醚类化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物。
本发明的另一目的在提供了制备上述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物的中间体化合物及其制备方法。
本发明还有一目的是提供了一种含有上述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物的组合物。
本发明还有一目的是提供了上述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,或所述组合物的用途。
本发明另一目的是提供了利用上述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,或所述组合物防治农业病虫害的方法。
为实现上述目的,本发明采用了下述技术方案:
一种1,3,4-噁二唑硫醚类化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,该化合物具有如通式(Ⅰ)所示的结构:
其中,
R1选自氢、氘、任意取代或未取代的烷基、任意取代或未取代的烯基、任意取代或未取代的炔基、任意取代或未取代的烷氧基、任意取代或未取代的环烷基、任意取代或未取代的芳基、任意取代或未取代的杂芳基中的一个或多个;
R2选自氢、氘、任意取代或未取代的烷基、任意取代或未取代的烯基、任意取代或未取代的炔基、任意取代或未取代的烷氧基、任意取代或未取代的环烷基、任意取代或未取代的芳基、任意取代或未取代的杂芳基中的一个或多个;
优选地,R1选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基或杂环中的一个或多个;更优选地,R1选自氢、氘、C1-C6烷基、C1-C6烯基、C1-C6炔基、C1-C6烷氧基、取代或未取代的C6-C15芳基、取代或未取代的C6-C10杂芳基中的一个或多个,其中,所述取代的指的是被C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、氨基、羟基、卤素取代;最优选地,R1选自氢、氘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、苯基、氯苯基、溴苯基、氟苯基、甲苯基、胺苯基、羟苯基、苄基、邻氟苄基、间氟苄基、对氟苄基、邻溴苄基、间溴苄基、对溴苄基、邻氯苄基、间氯苄基、对氯苄基、萘基、菲基、吡啶基、邻氟吡啶基、间氟吡啶基、邻溴吡啶基、间溴吡啶基、邻氯吡啶基、间氯吡啶基、邻氟噻吩基、间氟噻吩基、邻氟呋喃基、邻氟四氢呋喃基、间氟呋喃基、间氟四氢呋喃基、邻溴噻吩基、间溴噻吩基、邻溴呋喃基、间溴呋喃基、邻溴四氢呋喃基、间溴四氢呋喃基、邻氯噻吩基、间氯噻吩基、邻氯呋喃基、间氯呋喃基、邻氯四氢呋喃基、间氯四氢呋喃基、邻羟基苄基、间羟基苄基、对羟基苄基、邻氨基苄基、间氨基苄基、对氨基苄基、邻甲基苄基、间甲基苄基、对甲基苄基、邻羟基吡啶、间羟基吡啶基、对羟基吡啶基、邻氨基噻吩基、间氨基噻吩基、邻羟基呋喃基、间羟基呋喃基、邻羟基四氢呋喃基、间羟基四氢呋喃基、邻甲基呋喃基、间甲基呋喃基、邻甲基四氢呋喃基、间甲基四氢呋喃基、邻呋喃亚甲基、间呋喃亚甲基、邻四氢呋喃亚甲基、间四氢呋喃亚甲基中的一个或多个;
优选地,R2选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基中的一个或多个;更优选地,R2选自氢、氘、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6烯基、C1-C6炔基、取代或未取代的C6-C15芳基、取代或未取代的C6-C10杂芳基中的一个或多个,其中,所述取代的指的是被C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6烯基、C1-C6炔基、氨基、羟基、卤素取代;最优选地,R2选自氢、氘、硝基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、苯基、氯苯基、溴苯基、氟苯基、甲苯基、胺苯基、羟苯基、苄基、邻氟苄基、间氟苄基、对氟苄基、邻溴苄基、间溴苄基、对溴苄基、邻氯苄基、间氯苄基、对氯苄基、萘基、菲基、吡啶基、邻氟吡啶基、间氟吡啶基、邻溴吡啶基、间溴吡啶基、邻氯吡啶基、间氯吡啶基、邻氟噻吩基、间氟噻吩基、邻氟呋喃基、间氟呋喃基、邻氟四氢呋喃基、间氟四氢呋喃基、邻溴噻吩基、间溴噻吩基、邻溴呋喃基、间溴呋喃基、邻溴四氢呋喃基、间溴四氢呋喃基、邻氯噻吩基、间氯噻吩基、邻氯呋喃基、间氯呋喃基、邻氯四氢呋喃基、间氯四氢呋喃基、邻羟基苄基、间羟基苄基、对羟基苄基、邻氨基苄基、间氨基苄基、对氨基苄基、邻甲基苄基、间甲基苄基、对甲基苄基、邻羟基吡啶、间羟基吡啶基、对羟基吡啶基、邻氨基噻吩基、间氨基噻吩基、邻羟基呋喃基、间羟基呋喃基、邻羟基四氢呋喃基、间羟基四氢呋喃基、邻甲基呋喃基、间甲基呋喃基、邻甲基四氢呋喃基、间甲基四氢呋喃基、邻呋喃亚甲基、间呋喃亚甲基、邻四氢呋喃亚甲基、间四氢呋喃亚甲基中的一个或多个;
最优选地,所述化合物选自下述具体化合物:
一种制备所述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物的中间体化合物,如下所示:
其中R1如上所述。
所述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物的制备方法,包括:化合物在卤代物存在下生成通式(Ⅰ)所示化合物的步骤。
所述的制备方法,还包括下述具体步骤:
其中R1和R2如上所述。
一种组合物,其含有所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,以及农业上可用的助剂或杀菌剂、杀虫剂或除草剂;优选地,所述组合物的剂型选自乳油(EC)、粉剂(DP)、可湿性粉剂(WP)、颗粒剂(GR)、水剂(AS)、悬浮剂(SC)、超低容量喷雾剂(ULV)、可溶性粉剂(SP)、微胶囊剂(MC)、烟剂(FU)、水乳剂(EW)、水分散性粒剂(WG)。
所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,或所述的组合物可用于防治农业病虫害,优选地,所述农业病虫害为植物细菌性或真菌性病害;更优选地,所述农业病虫害为植物叶枯病和植物溃疡病;最优选地,所述农业病虫害为水稻白叶枯病、黄瓜白叶枯病、魔芋白叶枯病、柑桔溃疡病、葡萄溃疡病、番茄溃疡病、猕猴桃溃疡病、苹果溃疡病、黄瓜灰霉病、辣椒枯萎病、油菜菌核病、小麦赤霉病、马铃薯晚疫病、蓝莓根腐。
一种防治农业病虫害的方法,使所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,或所述的组合物作用于有害物或其生活环境;优选地,所述农业病虫害为植物细菌性或真菌性病害;更优选地,所述农业病虫害为水稻白叶枯病、烟草青枯病、黄瓜白叶枯病、魔芋白叶枯病、柑桔溃疡病、葡萄溃疡病、番茄溃疡病、猕猴桃溃疡病、苹果溃疡病、黄瓜灰霉病、辣椒枯萎病、油菜菌核病、小麦赤霉病、马铃薯晚疫病、蓝莓根腐。
用于保护植物免受农业病虫害侵害的方法,其包括其中使植物与所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,或所述的组合物接触的方法步骤。
此处用到的术语“烷基”是包括具有特定数目碳原子的支链和直链饱和烃基。例如“C1-10烷基”(或亚烷基)目的是C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9和C10烷基。另外,例如“C1-6烷基”表示具有1到6个碳原子的烷基。烷基可为非取代或取代的,以使一个或多个其氢原子被其它化学基团取代。烷基的实施例包括但不限于甲基(Me)、乙基(Et)、丙基(如正丙基和异丙基)、丁基(如正丁基、异丁基、叔丁基)、戊基(如正戊基、异戊基、新戊基)及其类似物。
“烯基”是既包括直链或支链结构的烃,且具有一个或多个出现在链中任何稳定点的碳-碳双键。例如“C2-6烯基”(或亚烯基)目的是包括C2、C3、C4、C5和C6烯基。烯基的实例包括但不限于乙烯基、1-丙烯基,2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、2-甲基-2-丙烯基、4-甲基-3-戊烯基及其类似物。
“炔基”是既包括直链或支链结构的烃,且具有一个或多个出现在链中任何稳定点的碳-碳叁键。例如“C2-6炔基”(或亚炔基)目的是包括C2、C3、C4、C5和C6炔基;如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基及其类似物。
此处用到的术语“取代的”指的是在指定原子或基团上的任意一个或多个氢原子以选择的指定基团取代,前提是不超过指定原子的一般化合价。如果没有其它说明,取代基命名至中心结构。例如,可以理解的是当(环烷基)烷基是可能的取代基,该取代基至中心结构的连接点是在烷基部分中。此处使用的环双键是形成于两个临近环原子之间的双键(如C=C、C=N或N=N)。
取代基和或变量的组合是允许的,仅当这些组合产生稳定的化合物或有用的合成中间体。稳定的化合物或稳定结构暗示所述化合物以有用的纯度从反应混合物分离出来时是足够稳定的,随之配制形成有效的治疗试剂。优选地,目前所述化合物不包含N-卤素、S(O)2H或S(O)H基。
术语“环烷基”指的是环烷基,包括单-、双-或多环体系。C3-7环烷基目的是包括C3、C4、C5、C6和C7环烷基。环烷基实例包括但不限于环丙基、还丁基、环戊基、环己基、降冰片基及其类似物。此处用到的“碳环”或“碳环残余”指的是任何稳定3、4、5、6或7-元单环或双环或7、8、9、10、11、12或13-元双或三环,其可为饱和、部分不饱和、不饱和或芳香性的。这些碳环实例包括但不限于环丙基、环丁基、环丁烯基、环戊基、戊烯基、环己基、环己烯基、环庚基、环庚烯基、金刚烷基、环辛基、环辛烯基、环辛二烯、[3.3.0]双环辛烷、[4.3.0]双环壬烷、[4.4.0]双环癸烷、[2.2.2]双环辛烷、芴基、苯基、萘基、茚满基、金刚烷基、蒽基和四氢萘基(萘满)。如上所述,桥环也包含于碳环(如[2.2.2]双环辛烷)的定义中。如果没有其它说明,优选的碳环是环丙基、环丁基、环戊基、环己基和苯基。当使用术语“碳环”,目的是包括“芳基”。当一个或多个碳原子连接两个非临近碳原子出现桥环。优选的桥是一个或两个碳原子。指出的是桥总是将单环转化为双环。当环是桥连的,环的取代基也存在于桥上。
术语“芳基”指的是在环部分具有6到12个碳原子的单环或双环芳香烃基,如苯基和萘基,每个可被取代的。
术语“卤素”或“卤素原子”指的是氯、溴、氟和碘。
术语“卤代烷基”指的是具有一个或多个卤素取代基的取代烷基。例如“卤代烷基”包括单、双和三氟甲基;即便卤代烷基中的卤代被明确为氟、氯、溴、碘,同样指的是具有一个或多个氟、氯、溴、碘取代基的取代烷基。
术语“杂芳基”指的是取代和非取代芳香5或6元单环基团,9-或10-元双环基团,和11到14元三环基团,在至少一个环中具有至少一个杂原子(O,S或N),所述含杂原子的环优选具有1、2或3个选自O、S和N中的杂原子。含杂原子的杂芳基的每个环可含一个或两个氧或硫原子和/或由1到4个氮原子,前提是每个环中杂原子的总数是4或更少,且每个环具有至少一个碳原子。完成双环和三环基团的稠合环可仅含有碳原子,并可以是饱和、部分饱和或不饱和。氮和硫原子可任选被氧化且氮原子可任选被季铵化。双环或三环的杂芳基必须包括至少一个全芳香环,氮其它稠合环可为芳香性或非芳香性的。杂芳基可在任何环的任何可利用氮或碳原子上连接。当化合价允许,如果所述其它环是环烷基或杂环,其另外任选以=O(氧)取代。
示例性单环杂芳基包括吡咯基、吡唑基、吡唑啉基、咪唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、噻二唑基、呋喃基、噻吩基、噁二唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基及其类似物。
示例性双环杂芳基包括吲哚基、苯并噻唑基、苯并二氧杂环戊烯基、苯并噁唑基、苯并噻吩基、喹啉基、四氢异喹啉基、异喹啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、吲哚嗪基、苯并呋喃基、色酮基、香豆素基、苯并呋喃基、噌啉基、喹喔啉基、吲唑基、吡咯并吡啶基、氟代吡啶基、二氢异吲哚基、四氢喹啉基及其类似物。
如果没有其它说明,本发明的化合物理解为包括游离态和其盐。术语“盐”表示以无机和/或有机酸和碱形成酸式和/或碱式盐。另外,术语“盐可包括两性离子(内盐),如当式I化合物含有碱性片段如胺或吡啶或咪唑环,和酸式片段如羧酸。药物上可接受的(即非毒性、生理学上可接受的)盐是优选的,如可接受的金属和胺盐,其中阳离子没有显著贡献毒性或盐的生物活性。然而,其它盐可是有用的,如在制备过程中采用分离或纯化步骤,因此也包含于本发明范围中。式I化合物的盐可以如式I化合物与一定量的酸或碱形成,如等量,在媒介中如在其中盐可沉淀或其水媒介中,然后进行冻干作用。
当提到取代基为烯基、炔基、烷基、卤素、芳基、杂芳基、烷氧基、环烷基、羟基、氨基、巯基、膦基时,或这些取代基具体的为某个具体的烯基、炔基、烷基、卤素、芳基、杂芳基、烷氧基、环烷基、羟基、氨基、巯基、膦基时,指的是一个到三个上述取代基。如甲基苯基指的是一个到三个甲基取代的苯基。
通过采用上述技术方案,本发明以1,3,4-噁二唑硫醚类化合物为基础,将能够提高目标化合物生物活性的杂环基引入到此体系中,合成一系列含杂环基的1,3,4-噁二唑硫醚类化合物,且发现该化合物对致病病原细菌和真菌具有良好的抑制作用,针对病原细菌如水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)、烟草青枯病菌(Ralstoniasolanacearum,R.solanacearum)、柑橘溃疡病菌(Xanthomonas axonopodis pv.citri,Xac)等]和病原真菌[如黄瓜灰霉病菌(B.cinerea)、辣椒枯萎病原菌(F.oxysporum)、油菜菌核病菌(S.sclerotiorum)、小麦赤霉病菌(G.zeae)、马铃薯晚疫病菌(P.infestans)、蓝莓根腐病菌(P.cinnamomi)等]均具有良好的抑制效果,为新农药的研发和创制提供重要的科学基础。
实施例
下面通过实施例对本发明作进一步说明。应该理解的是,本发明实施例所述方法仅仅是用于说明本发明,而不是对本发明的限制,在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。实施例中用到的所有原料和溶剂均为市售相应纯度产品。
实施例1:2-(吡啶-2-羟基)乙酸乙酯的制备
将8.0g(84.1mmol)2-羟基吡啶溶于100mL丙酮中,再加入碳酸钾(14.0g,100.9mmol)和溴乙酸乙酯(9.4mL,84.2mmol),56℃反应12h停止反应,加入100mL乙酸乙酯,水洗30mL×3次,无水硫酸钠干燥,脱溶得到无色油状物11.7g,收率76.7%。
其它酯中间体化合物,采用相应的原料或取代基,参照实施例1步骤合成。
实施例2:2-(2-吡啶基-氧)乙酰肼的制备
将11.5g(106.7mmol)2-(吡啶-2-羟基)乙酸乙酯溶于100mL无水乙醇,再加入水合肼(8.5mL,138.6mmol),85℃反应6h停止反应,脱溶柱层析(洗脱剂二氯甲烷:甲醇=5:1)黄色油状10.2g,收率57.2%。
其它酰肼中间体化合物,采用相应的原料或取代基,参照实施例2步骤合成。
实施例3:2-硫醇-(5-(2-吡啶基-氧)-甲基)-1,3,4-噁二唑的制备
将9.9g(59.4mmol)2-(2-吡啶基-氧)乙酰肼溶于100mL无水乙醇,再加入氢氧化钾(7.8g,118.9mmol)和二硫化碳(5.4mL,89.2mmol),常温反应12h,85℃反应12h停止反应,脱溶后加入100mL水,用5%的盐酸水溶液调节Ph=3~4,抽滤得浅黄色固体4.1g,收率33.3%,熔点:184-185℃。
其它硫醇中间体化合物,采用相应的原料或取代基,参照实施例3步骤合成。
实施例4:2-甲基硫醚-(5-(2-吡啶基-氧)-甲基)-1,3,4-噁二唑的制备
将0.4g(1.9mmol)2-硫醇-(5-(2-吡啶基-氧)-甲基)-1,3,4-噁二唑溶于10mL乙腈溶剂中,再加入碳酸钾(0.3g,2.3mmol)和碘甲烷(120μL,1.9mmol),常温反应6h后停止反应,脱溶,加入50mL乙酸乙酯,水洗20mL×3次,无水硫酸钠干燥,脱溶,柱层析(洗脱剂石油醚:乙酸乙酯=1:2)得白色固体,产率44.6%,熔点141-142℃。
硫醚类目标化合物,采用相应的原料或取代基,参照实施例4步骤合成。
合成的部分含杂环基1,3,4-噁二唑硫醚类化合物的结构及核磁共振氢谱和碳谱数据如表1所示,物化性质如表2所示。
表1部分化合物的核磁共振氢谱和碳谱数据
表2部分目标化合物的理化性质
药理实施例1:
采用浊度法测试目标化合物对植物病原菌的抑制率,试验对象为水稻白叶枯病菌(Xoo)、烟草青枯病菌(Rs)和柑橘溃疡病菌(Xac)。DMSO溶解在培养基中作为空白对照。将水稻白叶枯病菌(水稻白叶枯病原菌在M210固体培养基)放到NB培养基中,在28℃、180rpm恒温摇床中振荡培养到对数生长期备用;将烟草青枯病菌(在M210固体培养基上)放到NB培养基中,在28℃、180rpm恒温摇床中振荡培养到对数生长期备用;将柑橘溃疡病菌(在M210固体培养基上)放到NB培养基中,在28℃、180rpm恒温摇床中振荡培养到对数生长期备用。将药剂(化合物)配置成不同浓度(例:100,50μg/mL)的含毒NB液体培养基5mL加入到试管中,分别加入40μL含有植病细菌的NB液体培养基,在28-30℃、180rpm恒温摇床中振荡,其水稻白叶枯病原菌培养36h,烟草青枯病菌和柑橘溃疡病菌培养48h。将各个浓度的菌液在分光光度计上测定OD595值,并且另外测定对应浓度的含毒无菌NB液体培养基的OD595值。
本发明实施例辅以说明本发明的技术方案,但实施例的内容并不局限于此,部分目标化合物实验结果如表3所示。
表3含杂环基的1,3,4-噁二唑硫醚类化合物对植物病原细菌的抑制活性
“NT”表示未测试
从表3中可以看出,在离体试验中,目标化合物对植物致病病原菌(如水稻白叶枯病菌、烟草青枯病菌和柑橘溃疡病菌)表现出了较好的抑制活性。其中,化合物14在100μg/mL浓度下对水稻白叶枯病菌的抑制活性为91.2%;化合物29和30在50μg/mL浓度下对水稻白叶枯病菌的抑制活性分别为97.9%和99.7%;化合物6、8-10、28和30在100μg/mL浓度下对烟草青枯病菌的抑制活性分别为70.4%、80.0%、77.6%、80.8%、83.9%和99.5%;化合物6、9、29和30在100μg/mL浓度下对柑橘溃疡病菌的抑制率分别为57.0%、59.4%、86.3%和100%,可用于制备抗植物致病病原细菌农药。
药理实施例1:含杂环基的1,3,4-噁二唑硫醚类化合物的抗致病病原真菌应用,用于抗黄瓜灰霉病菌(B.cinerea)、辣椒枯萎病原菌(F.oxysporum)、油菜菌核病菌(S.sclerotiorum)、小麦赤霉病菌(G.zeae)、马铃薯晚疫病菌(P.infestans)、蓝莓根腐(P.cinnamomi)试验方法。
在50μg/mL的浓度下,以多菌灵为对照药剂,选用6种致病病原真菌为供试对象,采用生长速率法对部分化合物进行了生物活性测试,其结果见表4-5。
表4含杂环基的1,3,4-噁二唑硫醚类化合物对植物病原真菌的抑制活性
表5含杂环基的1,3,4-噁二唑硫醚类化合物对植物病原真菌的抑制活性
从表4-5可以看出,测试结果表明,该系列化合物有一定的抗真菌活性,其中化合物6-8、10、26和30在浓度为50μg/mL下,对黄瓜灰霉菌的抑制率分别为61.4%、50.3%、69.7%、62.6%和96.8%;化合物14和30对油菜菌核病菌的抑制率分别为41.5%和46.6%;化合物8和30对马铃薯晚疫病菌的抑制率分别为40.9%和43.1%;化合物8和30对马铃薯晚疫病菌的抑制率分别为35.0%和44.8%。可见本发明的化合物可用于制备抗植物致病病原真菌农药。
Claims (8)
1.一种1,3,4-噁二唑硫醚类化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,其特征在于该化合物具有如通式(Ⅰ)所示的结构:
其中,
R1选自氢、氘、任意取代或未取代的烷基、任意取代或未取代的烯基、任意取代或未取代的炔基、任意取代或未取代的烷氧基、任意取代或未取代的环烷基、任意取代或未取代的芳基、任意取代或未取代的杂芳基中的一个或多个;
R2选自氢、氘、任意取代或未取代的烷基、任意取代或未取代的烯基、任意取代或未取代的炔基、任意取代或未取代的烷氧基、任意取代或未取代的环烷基、任意取代或未取代的芳基、任意取代或未取代的杂芳基中的一个或多个;
优选地,R1选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基或杂环中的一个或多个;更优选地,R1选自氢、氘、C1-C6烷基、C1-C6烯基、C1-C6炔基、C1-C6烷氧基、取代或未取代的C6-C15芳基、取代或未取代的C6-C10杂芳基中的一个或多个,其中,所述取代的指的是被C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、氨基、羟基、卤素取代;最优选地,R1选自氢、氘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、苯基、氯苯基、溴苯基、氟苯基、甲苯基、胺苯基、羟苯基、苄基、邻氟苄基、间氟苄基、对氟苄基、邻溴苄基、间溴苄基、对溴苄基、邻氯苄基、间氯苄基、对氯苄基、萘基、菲基、吡啶基、邻氟吡啶基、间氟吡啶基、邻溴吡啶基、间溴吡啶基、邻氯吡啶基、间氯吡啶基、邻氟噻吩基、间氟噻吩基、邻氟呋喃基、邻氟四氢呋喃基、间氟呋喃基、间氟四氢呋喃基、邻溴噻吩基、间溴噻吩基、邻溴呋喃基、间溴呋喃基、邻溴四氢呋喃基、间溴四氢呋喃基、邻氯噻吩基、间氯噻吩基、邻氯呋喃基、间氯呋喃基、邻氯四氢呋喃基、间氯四氢呋喃基、邻羟基苄基、间羟基苄基、对羟基苄基、邻氨基苄基、间氨基苄基、对氨基苄基、邻甲基苄基、间甲基苄基、对甲基苄基、邻羟基吡啶、间羟基吡啶基、对羟基吡啶基、邻氨基噻吩基、间氨基噻吩基、邻羟基呋喃基、间羟基呋喃基、邻羟基四氢呋喃基、间羟基四氢呋喃基、邻甲基呋喃基、间甲基呋喃基、邻甲基四氢呋喃基、间甲基四氢呋喃基、邻呋喃亚甲基、间呋喃亚甲基、邻四氢呋喃亚甲基、间四氢呋喃亚甲基中的一个或多个;
优选地,R2选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基中的一个或多个;更优选地,R2选自氢、氘、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6烯基、C1-C6炔基、取代或未取代的C6-C15芳基、取代或未取代的C6-C10杂芳基中的一个或多个,其中,所述取代的指的是被C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6烯基、C1-C6炔基、氨基、羟基、卤素取代;最优选地,R2选自氢、氘、硝基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、苯基、氯苯基、溴苯基、氟苯基、甲苯基、胺苯基、羟苯基、苄基、邻氟苄基、间氟苄基、对氟苄基、邻溴苄基、间溴苄基、对溴苄基、邻氯苄基、间氯苄基、对氯苄基、萘基、菲基、吡啶基、邻氟吡啶基、间氟吡啶基、邻溴吡啶基、间溴吡啶基、邻氯吡啶基、间氯吡啶基、邻氟噻吩基、间氟噻吩基、邻氟呋喃基、间氟呋喃基、邻氟四氢呋喃基、间氟四氢呋喃基、邻溴噻吩基、间溴噻吩基、邻溴呋喃基、间溴呋喃基、邻溴四氢呋喃基、间溴四氢呋喃基、邻氯噻吩基、间氯噻吩基、邻氯呋喃基、间氯呋喃基、邻氯四氢呋喃基、间氯四氢呋喃基、邻羟基苄基、间羟基苄基、对羟基苄基、邻氨基苄基、间氨基苄基、对氨基苄基、邻甲基苄基、间甲基苄基、对甲基苄基、邻羟基吡啶、间羟基吡啶基、对羟基吡啶基、邻氨基噻吩基、间氨基噻吩基、邻羟基呋喃基、间羟基呋喃基、邻羟基四氢呋喃基、间羟基四氢呋喃基、邻甲基呋喃基、间甲基呋喃基、邻甲基四氢呋喃基、间甲基四氢呋喃基、邻呋喃亚甲基、间呋喃亚甲基、邻四氢呋喃亚甲基、间四氢呋喃亚甲基中的一个或多个;
最优选地,所述化合物选自下述具体化合物:
2.一种制备权利要求1所述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物的中间体化合物,其特征在于如下所示:
其中R1如权利要求1所述。
3.权利要求1所述化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物的制备方法,其特征在于包括:化合物在卤代物存在下生成通式(Ⅰ)所示化合物的步骤。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于还包括下述具体步骤:
其中R1和R2如权利要求1所述。
5.一种组合物,其特征在于含有权利要求1所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,以及农业上可用的助剂或杀菌剂、杀虫剂或除草剂;优选地,所述组合物的剂型选自乳油(EC)、粉剂(DP)、可湿性粉剂(WP)、颗粒剂(GR)、水剂(AS)、悬浮剂(SC)、超低容量喷雾剂(ULV)、可溶性粉剂(SP)、微胶囊剂(MC)、烟剂(FU)、水乳剂(EW)、水分散性粒剂(WG)。
6.权利要求1所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,或权利要求5所述的组合物在防治农业病虫害方面的用途,优选地,所述农业病虫害为植物细菌性或真菌性病害;更优选地,所述农业病虫害为植物叶枯病和植物溃疡病;最优选地,所述农业病虫害为水稻白叶枯病、黄瓜白叶枯病、魔芋白叶枯病、柑桔溃疡病、葡萄溃疡病、番茄溃疡病、猕猴桃溃疡病、苹果溃疡病、黄瓜灰霉病、辣椒枯萎病、油菜菌核病、小麦赤霉病、马铃薯晚疫病、蓝莓根腐病。
7.一种防治农业病虫害的方法,其特征在于:使权利要求1所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,或权利要求5所述的组合物作用于有害物或其生活环境;优选地,所述农业病虫害为植物细菌性或真菌性病害;更优选地,所述农业病虫害为水稻白叶枯病、烟草青枯病、黄瓜白叶枯病、魔芋白叶枯病、柑桔溃疡病、葡萄溃疡病、番茄溃疡病、猕猴桃溃疡病、苹果溃疡病、黄瓜灰霉病、辣椒枯萎病、油菜菌核病、小麦赤霉病、马铃薯晚疫病、蓝莓根腐病。
8.用于保护植物免受农业病虫害侵害的方法,其包括其中使植物与权利要求1所述的化合物或其立体异构体、或其盐或其溶剂化物,或权利要求5所述的组合物接触的方法步骤。
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