CN113185504B - 一类呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一类呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一类呋喃联1,3,4‑噁二唑甲酰胺类化合物及其制备方法和应用,包括,取2‑呋喃甲酸经过酯化合成2‑呋喃甲酸酯;将2‑呋喃甲酸酯进行肼解反应,制得2‑呋喃甲酰肼;将2‑呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯反应生成双酰胺中间体;双酰胺中间体经与三氯氧磷反应,制得呋喃联1,3,4‑噁二唑甲酸酯;呋喃联1,3,4‑噁二唑甲酸酯与取代苄胺反应合成呋喃联1,3,4‑噁二唑甲酰胺。所述化合物在离体条件下,对番茄灰霉病菌,油菜菌核病菌和番茄早疫病菌具有较好的防效,可用于防治农业或林业植物真菌病害。所述化合物的制备方法简便,收率较高,产物性质稳定。

Description

一类呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物及其制备方法和 应用
技术领域
本发明属于农药合成技术领域,具体涉及到一类呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物及其制备方法和应用。
背景技术
自萎锈灵在1966年进行商品化以来,琥珀酸脱氢酶抑制剂已经开发了近60年,其是第一批含有酰胺的商品化杀菌剂。目前,已经有23种该类杀菌剂已经商品化,杀真菌剂抗性行动委员会对酰胺类杀菌剂品种进行了分类。从销售额来看,2016年,琥珀酸脱氢酶抑制剂类(SDHIs)杀菌剂的全球销售额为16.91亿美元,占564.52亿美元全球农药市场的3.0%,占152.68亿美元杀菌剂(包括非作物用杀菌剂)市场的11.1%。琥珀酸脱氢酶抑制剂的全球销售额在2011-2016年复合增长率最高(23.8%),超过了甲氧基丙烯酸酯类及三唑类等老牌杀菌剂。琥珀酸脱氢酶杀菌剂的作用机制是基于线粒体三羧酸循环和呼吸链的中断。
琥珀酸脱氢酶抑制剂的主要结构均含有酰胺基团,作为一类常用的杀菌剂,品种数量在杀菌剂中占有相当大的比例,然而这类杀菌剂在使用一段时间后,病害会对其产生抗性,因此,需要不断发明新型的和改进的具有杀菌活性的化合物和组合物以满足农业及林业的需求。
到目前为止,还未见有呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物作为农用杀菌剂使用的报道。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明的目的是,克服现有技术中的不足,提供一类呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一类呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物,包括,
该类化合物名称为呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺,结构式为:
Figure BDA0003063017870000021
其中,
I-1 n=1,R=4-Cl I-9 n=1,R=3,4-diCl
I-2 n=1,R=4-F I-10 n=1,R=OCF3
I-3 n=1,R=4-(CH3)3 I-11 n=1,R=2,4-diCl
I-4 n=1,R=4-CH3 I-12 n=2,R=4-CF3
I-5 n=1,R=3-F I-13 n=1,R=2,6-diF
I-6 n=1,R=2-F I-14 n=1,R=4-H
I-7 n=1,R=4-CF3 I-15 n=1,R=3,4-diOCH2
I-8 n=2,R=4-F
本发明再一个的目的是,克服现有技术中的不足,提供一类呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一类呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法,包括,
取2-呋喃甲酸经过酯化合成2-呋喃甲酸酯;
将2-呋喃甲酸酯进行肼解反应,制得2-呋喃甲酰肼;
将2-呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯反应生成双酰胺中间体;
双酰胺中间体经与三氯氧磷反应,制得呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯;
呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯与取代苄胺反应合成呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺。
作为本发明所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法的一种优选方案,其中:所述2-呋喃甲酸酯的制备方法,包括,
取2-呋喃甲酸于单口瓶中,加入甲醇和催化剂浓硫酸,加毕,升温至回流温度,反应6~8h,TLC检测,反应完毕,冷却至室温,搅拌下滴加饱和碳酸氢钠溶液至体系pH=7,加入乙酸乙酯萃取,合并有机层,以饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,抽滤,脱溶得油状物2-呋喃甲酸酯。
作为本发明所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法的一种优选方案,其中:所述取2-呋喃甲酸于单口瓶中,加入甲醇和催化剂浓硫酸,其中,2-呋喃甲酸与浓硫酸的摩尔比为10:1,甲醇与催化剂浓硫酸以g:mL计为0.5:100。
作为本发明所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法的一种优选方案,其中:所述肼解反应,包括,
将油状物2-呋喃甲酸酯溶于乙醇中,后加入85%水合肼,加毕,回流反应6~8h,TLC检测原料反应完全,冷却,旋转浓缩除去大部分乙醇,析出固体,抽滤,以水洗涤,干燥得2-呋喃甲酰肼;
其中,2-呋喃甲酸酯与乙醇以g:mL计为6.2:60,2-呋喃甲酸酯与85%水合肼的质量比为6.2:9.22。
作为本发明所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法的一种优选方案,其中:所述将2-呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯反应生成双酰胺中间体,包括,
称取2-呋喃甲酰肼溶于无水二氯甲烷,后加入三乙胺,体系降温至0℃,控温滴加草酰氯单甲酯,滴加完毕,缓慢升至室温反应TLC检测原料反应完全,反应液浓缩除去二氯甲烷,反应生成双酰胺中间体;
其中,2-呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯摩尔用量比为1:1.0~1.3;滴加三氯氧磷后反应时间为15~18h;所述2-呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯酰胺化反应时间为12~15h。
作为本发明所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法的一种优选方案,其中:所述双酰胺中间体经与三氯氧磷反应,制得呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯,包括,
将所得双酰胺中间体粗品不经进一步处理,直接加入三氯氧磷,体系升温至70℃,控温反应,TLC检测原料反应完全,冷却,缓慢倾入冰水中,析出固体,抽滤,干燥得呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯。
作为本发明所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法的一种优选方案,其中:所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯与取代苄胺反应合成呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺,包括,
取代苄胺加入到呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯的DMF溶液里,升温至80℃反应3~5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中,搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺;
其中,取代苄胺与呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯的摩尔比1.2:1。
本发明再一个的目的是,克服现有技术中的不足,提供一类呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物在防治农业或林业的植物真菌的应用。
作为本发明所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物应用的一种优选方案,其中:所述植物真菌包括油菜菌核病菌、番茄灰霉病菌和番茄早疫病菌。
本发明有益效果:
(1)本发明所述含有呋喃的1,3,4-噁二唑甲酰胺类衍生物,分子结构新颖,均为新化合物;化学结构特征鲜明,结构式中含有呋喃、1,3,4-噁二唑和苄胺基团,其中苄胺与1,3,4-噁二唑通过酰胺键相连接;
(2)本发明所述的化合物的制备方法简便,原料易得,反应条件易控。尤其在合成呋喃或呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺这步反应中,产物经重结晶即可得到;
(3)本发明所述的化合物是一种在农业或林业领域的防治植物真菌的药剂,这种药剂对于防治油菜菌核病、番茄灰霉病和番茄早疫病显示出较好的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
图1为本发明实施例中呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物制备方法示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物制备方法示意图见图1,其中:
(1)2-呋喃甲酸经过酯化合成2-呋喃甲酸酯;
(2)2-呋喃甲酸酯进行肼解反应,制得2-呋喃甲酰肼(1);
(3)2-呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯反应生成双酰胺中间体(2);
(4)双酰胺中间体(2)经与三氯氧磷反应,制得呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯(3);
(5)呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯与取代苄胺反应合成呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺。
实施例1
呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯的制备:
取2-呋喃甲酸(5.62g,50mmol)于250mL单口瓶中,加入100mL甲醇和催化量浓硫酸(5mmol),加毕,升温至回流温度,反应6h,TLC检测,反应完毕,冷却至室温,搅拌下滴加饱和碳酸氢钠溶液至pH=7,加入乙酸乙酯萃取(50mL×3),合并有机层,以饱和食盐水洗涤(100mL×2),无水硫酸钠干燥,抽滤,脱溶得油状物6.2g2-呋喃甲酸酯。
将6.2g油状物2-呋喃甲酸酯溶于60mL乙醇中,后加入85%水合肼(9.22g,245mmol),加毕,回流反应6h,TLC检测原料反应完全,冷却,旋转浓缩除去大部分乙醇,析出固体,抽滤,以水洗涤(10mL×3),干燥得2-呋喃甲酰肼。
称取2-呋喃甲酰肼(0.88g,7.0mmol)溶于无水二氯甲烷,后加入三乙胺(1.41g,14.0mmol),体系降温至0℃,控温滴加草酰氯单甲酯(0.94g,7.7mmol),滴加完毕,缓慢升至室温反应TLC检测原料反应完全,反应液浓缩除去二氯甲烷,所得粗品不经进一步处理,直接加入三氯氧磷(15mL),体系升温至70℃,控温反应,TLC检测原料反应完全,冷却,缓慢倾入冰水中(50mL),析出固体,抽滤,干燥得呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯。
呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯产物表征数据为:黄色固体,收率,90%,m.p.129.5-131.0℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ8.15(d,J=1.1Hz,1H),7.55(d,J=3.6Hz,1H),6.86(dd,J1=3.6Hz,J2=1.7Hz,1H),3.98(s,3H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ158.00,155.53,154.30,148.02,137.85,116.49,113.01,53.56.
实施例2
呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺的制备
呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺衍生物(I-1)
Figure BDA0003063017870000061
4-氯苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(4-氯苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-1):黄色固体;收率,85.1%,m.p.136.5-138.5℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.91(t,J=6.1Hz,1H),8.12(s,1H),7.48(d,J=3.5Hz,1H),7.41(d,J=8.5Hz,2H),7.37(d,J=8.5Hz,2H),6.84(dd,J1=3.5Hz,J2=1.7Hz,1H),4.47(d,J=6.2Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ157.79,157.56,152.98,147.67,138.10,137.36,131.62,129.33,128.26,115.92,112.88,41.90.
实施例3
Figure BDA0003063017870000062
4-氟苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(4-氟苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-2):白色固体;收率,84.4%,m.p.137.1-139.5℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.90(t,J=6.0Hz,1H),8.12(s,1H),7.48(d,J=3.5Hz,1H),7.39(dd,J1=8.4Hz,J2=5.7Hz,2H),7.17(t,J=8.9Hz,2H),6.84(t,J1=3.8Hz,J2=1.7Hz,1H),4.46(d,J=6.2Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO)δ161.80(d,J=241.0Hz),158.28,158.09,153.41,148.15,138.61,135.04(d,J=2.9Hz),130.02(d,J=8.1Hz),116.40,115.51(d,J=21.1Hz),113.37,42.36.
实施例4
Figure BDA0003063017870000071
4-叔丁基苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应3-5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(4-叔丁基苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-3):白色固体;收率,62.6%,m.p.133.1-135.2℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.86(t,J=6.2Hz,1H),8.13(d,J=1.1Hz,1H),7.48(d,J=3.4Hz,1H),7.36(d,J=8.3Hz,2H),7.28(d,J=8.3Hz,2H),6.84(dd,J1=3.6Hz,J2=1.7Hz,1H),4.44(d,J=6.2Hz,2H),1.27(s,9H).13C NMR(150MHz,DMSO)δ157.75,157.63,152.81,149.45,147.64,138.10,135.33,127.31,125.04,115.89,112.86,42.24,34.14,31.11.
实施例5
Figure BDA0003063017870000072
4-甲基苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应3-5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(4-甲基苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-4):白色固体;收率,85.6%,m.p.149.5-151.2℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.85(t,J=6.1Hz,1H),8.12(s,1H),7.47(d,J=3.5Hz,1H),7.23(d,J=7.8Hz,2H),7.14(d,J=7.8Hz,2H),6.84(dd,J1=3.0Hz,J2=1.2Hz,1H),4.43(d,J=6.2Hz,2H),2.28(s,3H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ157.76,157.63,152.83,147.64,138.11,136.12,135.30,128.84,127.44,115.89,112.86,42.29,20.64.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C15H14 N3O3]:284.1035;found 284.1039.
实施例6
Figure BDA0003063017870000081
3-氟苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(3-氟苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-5):白色固体;收率,56.2%,m.p.143.5-145.5℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.91(t,J=6.1Hz,1H),8.13(t,J=0.8Hz,1H),7.48(d,J=3.5Hz,1H),7.39(t,J=7.9Hz,1H),7.18(t,J=7.1Hz,2H),7.11-7.08(m,1H),6.85(dd,J1=3.5Hz,J2=1.7Hz,1H),4.50(d,J=6.2Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ162.80(d,J=242.0Hz),158.39,158.18,153.66,148.22,141.87(d,J=7.2Hz),138.73,130.86(d,J=8.2Hz),123.97(d,J=2.6Hz),116.50,114.76,114.69(d,J=21.7Hz),114.38(d,J=20.8Hz),113.47,42.65.
实施例7
Figure BDA0003063017870000082
2-氟苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得N-(2-氟苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-6):白色固体;收率,84.5%,m.p.147-149.5℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.89(t,J=5.8Hz,1H),8.13(s,1H),7.48(d,J=3.5Hz,1H),7.42(t,J=7.6Hz,1H),7.34(dd,J1=13.7Hz,J2=7.0Hz,1H),7.21–7.17(m,2H),6.84(t,J=1.7Hz,1H),4.54(d,J=5.9Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ160.42(d,J=243.2Hz),158.28,157.99,153.53,148.16,138.59,130.12(d,J=4.1Hz),129.66(d,J=7.9Hz),125.34(d,J=14.5Hz),124.82(d,J=3.4Hz),116.43,115.59(d,J=20.9Hz),113.37,36.88(d,J=4.7Hz).ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C14H11FN3O3]:288.0784;found 288.0789.
实施例8
Figure BDA0003063017870000091
4-三氟甲基苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应3-5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(4-三氟甲基苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-7):白色固体;收率,46.0%,m.p.184-186℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.99(t,J=6.4Hz,1H),8.13(s,1H),7.71(d,J=8.0Hz,2H),7.58(d,J=7.9Hz,2H),7.48(d,J=3.5Hz,1H),6.84(t,J=1.7Hz 1H),4.58(d,J=5.9Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ158.39,158.10,153.67,148.24,143.71,138.66,128.66,128.29(q,J=31.5Hz),125.76(q,J=3.8Hz),124.89(q,J=284.8Hz),116.51,113.44.42.78.
实施例9
Figure BDA0003063017870000092
4-氟苯乙胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应3-5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(4-氟苯乙基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-8):白色固体;收率,84.5%,m.p.162-163.5℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.43(t,J=5.6Hz,1H),8.13(s,1H),7.48(d,J=3.5Hz,1H),7.29(dd,J 1=8.1Hz,J 2=5.8Hz,2H),7.12(t,J=8.8Hz,2H),6.84(t,J=1.8Hz,1H),3.52(q,J=6.8Hz,2H),2.87(t,J=7.3Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ162.02(d,J=240.1Hz),158.91,158.70,153.85,148.80,139.22,136.23(d,J=3.0Hz),131.59(d,J=7.9Hz),117.05,116.15(d,J=20.9Hz),114.01,41.75,34.78.
实施例10
Figure BDA0003063017870000101
3,4-二氯苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应3-5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(3,4-二氯苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-9):白色固体;收率,64.5%,m.p.187-189℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.92(t,J=6.1Hz,1H),8.13(s,1H),7.63-7.61(m,2H),7.48(d,J=3.5Hz,1H),7.36(dd,J1=8.3Hz,J2=1.7Hz,1H),6.85(dd,J1=3.5Hz,J2=1.6Hz,1H),4.49(d,J=6.2Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ157.81,157.54,153.13,147.69,139.57,138.12,130.93,130.51,129.62,129.44,127.83,115.95,112.91,41.53.
实施例11
Figure BDA0003063017870000102
4-三氟甲氧基苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应3-5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(4-三氟甲氧基苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-10):白色固体;收率,43.9%,m.p.155-157℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.94(t,J=6.1Hz,1H),8.12(d,J=1.1Hz,1H),7.49–7.47(m,3H),7.34(d,J=8.2Hz,2H),6.84(dd,J1=3.5Hz,J2=1.7Hz,1H),4.51(d,J=6.2Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ158.60,158.36,153.80,148.45,148.15,138.90,138.65,130.14,120.86(q,J=254.6Hz),116.70,113.65,42.68.
实施例12
Figure BDA0003063017870000111
2,4-二氯苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应3-5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(2,4-二氯苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-11):白色固体;收率,70.1%,m.p.206-208℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.91(t,J=5.1Hz,1H),8.13(s,1H),7.64(d,J=0.9Hz,1H),7.49(d,J=3.5Hz,1H),7.46–7.42(m,2H),6.85(t,J=0.9Hz,1H),4.53(d,J=5.4Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ157.81,157.45,153.19,147.72,138.07,134.31,132.83,132.47,130.21,128.60,127.32,115.99,112.90,40.08.
实施例13
Figure BDA0003063017870000112
4-三氟甲基苯乙胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应3-5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(4-三氟甲基苯乙基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺物(I-12):白色固体;收率,63.5%,m.p.210.5-212.5℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.46(t,J=5.6Hz,1H),8.12(s,1H),7.66(d,J=7.9Hz,2H),7.49-7.47(m,3H),6.84(t,J=7.9Hz,1H),3.57(t,J=6.8Hz,2H),2.98(t,J=7.1Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ158.25,153.27,148.15,144.48,138.57,130.05,127.48(q,J=31.7Hz),125.62(q,J=3.5Hz),124.89(q,J=270.3Hz),116.39,113.36,40.64.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C16H13F3N3O3]:352.0909;found 352.0912.
实施例14
Figure BDA0003063017870000121
2,6二氟苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应3-5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(2,6-二氟苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-13):白色固体;收率,63.6%,m.p.160-162.5℃;1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.85(t,J=5.4Hz,1H),8.15–8.14(m,1H),7.49(d,J=3.5Hz,1H),7.47–7.41(m,1H),7.13(t,J=8.0Hz,2H),6.86(dd,J1=3.6Hz,J2=1.8Hz,1H),4.58(d,J=5.4Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ161.68(d,J=246.9,7.9Hz),158.30,157.90,153.20,148.22,138.60,130.70(t,J=10.4Hz),116.50,113.66(t,J=18.9Hz),112.02(dd,J=20.5,4.8Hz),31.77(d,J=3.7Hz).
实施例15
Figure BDA0003063017870000122
苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mLDMF溶液里,升温至80℃反应3-5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-苯甲基-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-14):白色固体;收率,43.2%,m.p.148-149.5℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.89(t,J=6.1Hz,1H),8.12(s,1H),7.48(d,J=3.5Hz,1H),7.35-7.33(m,4H),7.28-7.25(m,1H),6.84(dd,J1=3.4Hz,J2=1.6Hz,1H),4.48(d,J=6.2Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ157.77,157.62,152.91,147.65,138.32,138.11,128.31,127.42,127.02,115.90,112.87,42.54.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C14H12N3O3]:270.0879;found 270.0880.
实施例16
Figure BDA0003063017870000131
3,4-亚甲二氧基苄胺(1.2mmol)加入到溶有中间体呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(1.0mmol)的10mL DMF溶液里,升温至80℃反应3-5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中(50mL),搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物N-(3,4-亚甲二氧基苯甲基)-5-呋喃-2-基-[1,3,4]噁二唑-2-甲酰胺(I-15):白色固体;收率,55.0%,m.p.175-176.5℃;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ9.82(t,J=6.2Hz,1H),8.13(d,J=1.1Hz,1H),7.48(dd,J1=3.6Hz,J2=0.5Hz,1H),6.93(d,J=1.5Hz,1H),6.87(d,J=7.9Hz,1H),6.84(dd,J1=3.6Hz,J2=1.8Hz,1H),6.83(dd,J1=7.9Hz,J2=1.6Hz,1H),5.99(s,2H),4.39(d,J=6.2Hz,2H).13C NMR(150MHz,DMSO-d6)δ157.75,157.63,152.81,147.63,147.22,146.25,138.13,132.17,120.82,115.87,112.86,108.16,108.01,100.85,42.32.ESI-HRMS:m/z[M+H]+calcd.for[C15H12N3O5]:314.0777;found 314.0779.
实施例17
杀菌活性(离体)实验
本实验中所用的植物真菌为实验室4℃保存的菌种,为水稻纹枯病菌、番茄灰霉病菌、黄瓜枯萎病菌、油菜菌核病菌、辣椒炭疽病菌、番茄早疫病菌和小麦赤霉病菌。采用的培养基为马铃薯琼脂葡萄糖培养基(简称PDA)。PDA培养基配方:马铃薯(去皮)200g,葡萄糖20g,琼脂15g,蒸馏水1000mL,配制方法:将马铃薯洗净去皮,称200g切成小块,加水煮烂(煮沸20-30分钟,能被玻璃棒戳破即可),用八层纱布过滤于烧杯中,根据实验需要加15-20g琼脂,加入20g葡萄糖,搅拌均匀,充分溶解后稍冷却,补足水至1000mL,分装后121℃灭菌30分钟,冷却后备用。
实验方法:采用生长速率法。
(1)先将7种植物真菌在PDA平板上25℃培养3-6d左右待用;
(2)将PDA培养基加热溶化,冷却至45-50℃,加入50mg/L浓度的待测化合物制成含50mg/L药液的培养基,并分别倒入培养皿中冷却,啶酰菌胺(boscalid)作为阳性对照;
(3)以无菌操作手续,用打孔器在培养6d的各菌株菌丝边缘(生长状况尽量一致)打取圆形菌饼(直径0.50cm),再用接种针挑至含药平板中央,然后将培养皿倒置于培养箱(28℃)中培养;
(4)于处理后不同时间观察测定菌丝的生长情况,并采用十字交叉法测得直径并处理数据,计算抑制率;
(5)抑制率(%)=(对照菌丝直径-处理菌丝直径)/(对照菌丝直径-0.5)×100;
(6)每个处理重复3次。
表1呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物对七种农业致病真菌的抑制活性试验结果
Figure BDA0003063017870000141
Figure BDA0003063017870000151
a注:试验中每个处理设三次重复,表中数据为三次重复的平均值。
表2部分化合物的EC50值(mg/L)
Figure BDA0003063017870000152
实验组I-1~I-15以及对照药剂啶酰菌胺的杀菌活性测定结果见表1和表2。由表1和表2的结果可见,50mg/L浓度时,化合物I-1~I-15对7种植物真菌显示出不同程度的抑菌活性,部分化合物对油菜菌核病菌,番茄灰霉病菌和番茄早疫病菌显示比较好的抑菌活性,个别化合物的对油菜菌核病菌的抑制率与对照药剂啶酰菌胺相当。
鉴于部分目标化合物对油菜菌核病菌,番茄早疫病菌和番茄灰霉病菌三种病菌具有较好的抑制活性,测试了部分抑制率较高的化合物的EC50值。从表2可以看出,化合物I-5和I-10对番茄灰霉病菌的EC50值接近于啶酰菌胺的EC50值;部分化合物对油菜菌核病菌的EC50介于0.8-1.5mg/L之间,略高于啶酰菌胺的EC50值。此外,化合物I-10对番茄早疫病菌的EC50和啶酰菌胺相当,具有开发抗真菌剂的潜力。
实施例18
在实施例2的条件下,考察4-氯苄胺和呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯的比例对产品收率的影响,条件和结果见表3。
表3
Figure BDA0003063017870000161
从表3可以看出,当呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯(mmol)与4-氯苄胺(mmol)的投料比优选范围为1:1.1~1:1.3,超出这个范围,产物收率降低。
本发明中,2-呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯反应生成双酰胺中间体,已有文献是通过柱层析纯化得该中间体,后再与三氯氧膦反应,本发明方案采取减压浓缩脱除溶剂,粗品直接与三氯氧膦反应,两步总得率85~90%,简化了后处理步骤,提高了效率。
2-呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯反应生成的双酰胺这步反应,产生大量的三乙胺盐酸盐,发现抽滤除去盐后,所得滤液浓缩得到得双酰胺很少,收率偏低(推测是三乙胺盐部分吸附了产物)。后尝试仅仅把反应液浓缩(留有产物和盐的混合物),浓缩物直接加入三氯氧膦直接溶解,投下一步。最后处理得呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯的纯度和收率正常,以(2-呋喃甲酰肼投料量为计),即三乙胺盐酸盐的存在并不影响下一步反应,故实现了两步总收率达到85~90%的效果。
同时,以2-呋喃甲酰肼为原料进行TsCl/Et3N条件下的探索,原料仅有部分转化。综上,优选POCl3试剂作为环合反应条件。
本发明所述含有噻吩或呋喃的1,3,4-噁二唑甲酰胺类衍生物,相比以往得SDHI抑制剂得五元杂环酰胺结构,羧酸部分为呋喃联1,3,4-噁二唑部分,结构区别明显,化学结构特征鲜明,结构式中含有呋喃、1,3,4-噁二唑和苄胺基团,其中苄胺与1,3,4-噁二唑通过酰胺键相连接,对于防治油菜菌核病、番茄灰霉病和番茄早疫病显示出较好的效果。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一类呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物,其特征在于:该类化合物名称为呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺,结构式为:
Figure FDA0003402270190000011
其中,
Ⅰ-1n=1,R=4-Cl Ⅰ-10n=1,R=OCF3
Ⅰ-2n=1,R=4-F Ⅰ-11n=1,R=2,4-diCl
Ⅰ-5n=1,R=3-F Ⅰ-13n=1,R=2,6-diF
Ⅰ-6n=1,R=2-F Ⅰ-14n=1,R=4-H
Ⅰ-7n=1,R=4-CF3
Ⅰ-8n=2,R=4-F。
2.如权利要求1所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:包括,
取2-呋喃甲酸经过酯化合成2-呋喃甲酸酯;
将2-呋喃甲酸酯进行肼解反应,制得2-呋喃甲酰肼;
将2-呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯反应生成双酰胺中间体,其结构式为:
Figure FDA0003402270190000012
双酰胺中间体经与三氯氧磷反应,制得呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯,其结构式为:
Figure FDA0003402270190000013
呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯与胺类化合物反应合成呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺,其中,胺类化合物为4-氯苄胺、4-氟苄胺、3-氟苄胺、2-氟苄胺、4-三氟甲基苄胺、4-氟苯乙胺、4-三氟甲氧基苄胺、2,4-二氯苄胺、2,6二氟苄胺和苄胺中的一种。
3.如权利要求2所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述2-呋喃甲酸酯的制备方法,包括,
取2-呋喃甲酸于单口瓶中,加入甲醇和催化剂浓硫酸,加毕,升温至回流温度,反应6~8h,TLC检测,反应完毕,冷却至室温,搅拌下滴加饱和碳酸氢钠溶液至体系pH=7,加入乙酸乙酯萃取,合并有机层,以饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,抽滤,脱溶得油状物2-呋喃甲酸酯。
4.如权利要求3所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述取2-呋喃甲酸于单口瓶中,加入甲醇和催化剂浓硫酸,其中,2-呋喃甲酸与浓硫酸的摩尔比为10:1,甲醇与催化剂浓硫酸以g:mL计为0.5:100。
5.如权利要求2所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述肼解反应,包括,
将油状物2-呋喃甲酸酯溶于乙醇中,后加入85%水合肼,加毕,回流反应6~8h,TLC检测原料反应完全,冷却,旋转浓缩除去大部分乙醇,析出固体,抽滤,以水洗涤,干燥得2-呋喃甲酰肼;
其中,2-呋喃甲酸酯与乙醇以g:mL计为6.2:60,2-呋喃甲酸酯与85%水合肼的质量比为6.2:9.22。
6.如权利要求2所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述将2-呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯反应生成双酰胺中间体,包括,
称取2-呋喃甲酰肼溶于无水二氯甲烷,后加入三乙胺,体系降温至0℃,控温滴加草酰氯单甲酯,滴加完毕,缓慢升至室温反应TLC检测原料反应完全,反应液浓缩除去二氯甲烷,反应生成双酰胺中间体;
其中,2-呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯摩尔用量比为1:1.0~1.3;滴加三氯氧磷后反应时间为15~18h;所述2-呋喃甲酰肼与草酰氯单甲酯酰胺化反应时间为12~15h。
7.如权利要求2所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述双酰胺中间体经与三氯氧磷反应,制得呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯,包括,
将所得双酰胺中间体粗品不经进一步处理,直接加入三氯氧磷,体系升温至70℃,控温反应,TLC检测原料反应完全,冷却,缓慢倾入冰水中,析出固体,抽滤,干燥得呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯。
8.如权利要求2所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酸酯与胺类化合物反应合成呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺,包括,
胺类化合物加入到呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯的DMF溶液里,升温至80℃反应3~5h,TLC监测原料反应完全,体系冷却至室温,倾入冰水中,搅拌下析出固体,抽滤,干燥后粗品以石油醚/乙醇混合溶剂重结晶,得目标化合物呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺;
其中,胺类化合物与呋喃联1,3,4-噁二唑甲酯的摩尔比1.2:1。
9.如权利要求1所述呋喃联1,3,4-噁二唑甲酰胺类化合物在防治农业或林业的植物真菌的应用。
10.如权利要求9所述应用,其特征在于:所述植物真菌选自油菜菌核病菌、番茄灰霉病菌和番茄早疫病菌。
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